Bourbaki

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§ 2。 空间除以群的商;同质空间

1. 一般结果

令 X 为局部紧致空间,其中局部紧致群 H 按 (x,ξ)↦xξ(x, \xi) \mapsto x\xi (x∈X,ξ∈Hx \in X, \xi \in H) 在右侧连续正确地运算。 H 定义的 X 中的等价关系是开集(GT,III, §2, No. 4,引理 2),X/H 是 Hausdorff(*loc.cit.*,§4, No. 2,命题 3),因此是局部紧致的(GT,I, §10, No. 4,命题 10)。我们用 X 的 π\pi 典范映射表示到X/H。 X的子集Y的饱和度为YH=π−1(π(Y))YH = \pi^{-1}(\pi(Y))。如果 K 是 X 的紧致子集,则 π(K)\pi(K) 是紧致的并且 K 的饱和度 π−1(π(K))\pi^{-1}(\pi(K)) 在 X 中闭合。每个X/H 的紧凑子集是像在π\pi 的X 紧凑子集之下(GT,I, §10, No. 4,提案10)。 我们假设一劳永逸地给出 H 上的左 Haar 测度 β\beta。

令χ\chi为H在R+∗\mathbf{R}_+^*中的连续表示。如果X上的函数g对于所有x∈Xx \in X和ξ∈H\xi \in H满足g(xξ)=χ(ξ)g(x)g(x\xi) = \chi(\xi)g(x),则其支持度S在H下是不变的,因此可以写成π−1(π(S))\pi^{-1}(\pi(S))。我们用Kχ(X)\mathscr{K}^\chi(X)表示X上连续实值函数g形成的Riesz空间,即满足g(xξ)=χ(ξ)g(x)g(x\xi) = \chi(\xi)g(x)(x∈X,ξ∈Hx \in X, \xi \in H),其支持是X的紧致子集的饱和;我们用Kχ(X)\mathscr{K}^\chi(X)的元素⩾0\geqslant 0中的K+χ(X)\mathscr{K}_+^\chi(X)集合来表示。特别地,K1(X)\mathscr{K}^1(X)正是X上连续函数的集合,在轨道上恒定,其支持是紧凑子集的饱和。

命题 1 09EY

设f是X上的连续实值函数,其支持S具有紧致交,每个紧致子集的饱和度为X。

引用了 2 · 被以下引用 5

引用了 定理 1, III § 4, 引理 1, VII § 1

被以下引用 引理 1, 命题 3, 命题 7, 命题 8, 命题 3, VII § 3

a) 对于 H 属于至 K(H)\mathscr{K}(H) 上的每个 x∈Xx \in X、函数 ξ↦f(xξ)\xi \mapsto f(x\xi);一个集合

fχ(x)=∫Hf(xξ)χ(ξ)−1 dβ(ξ). f^\chi(x) = \int_H f(x\xi)\chi(\xi)^{-1}\, d\beta(\xi).

b) 函数 fχf^\chi是连续的,零在SH之外,并且满足fχ(xξ)=χ(ξ)fχ(x)f^\chi(x\xi) = \chi(\xi)f^\chi(x)。

c) 如果g是X上的连续实值函数并且满足g(xξ)=χ(ξ)g(x)g(x\xi) = \chi(\xi)g(x),则(fg)χ=f1g(fg)^\chi = f^1g(f1f^1由公式(1)给出,其中χ\chi替换为H中的表示ξ↦1\xi \mapsto 1) R+∗\mathbf{R}_+^*).

d) 如果η∈H\eta \in \mathbf{H},*则*(δ(η)f)χ=χ(η)ΔH(η)−1fχ(\delta(\eta)f)^{\chi} = \chi(\eta)\Delta_{\mathbf{H}}(\eta)^{-1}f^{\chi}。

令x0∈Xx_0 \in X和VV是x0x_0在XX的紧邻域。 ξ∈H\xi \in \mathbf{H}的集合使得VξV\xi与SS相交,也是ξ∈H\xi \in \mathbf{H}的集合使得VξV\xi与S∩VHS \cap VH相交,因此在H\mathbf{H}中是紧的,因为S∩VHS \cap VH是紧的并且H\mathbf{H}在XX(GT、III, §4, No. 5、Th.1)下正常运行;那么§1, No. 1的引理1证明了a)和fχf^{\chi}的连续性。 b) 的其余部分是显而易见的。最后,c) 和 d) 由以下计算得出:

(fg)χ(x)=∫Hf(xξ)g(xξ)χ(ξ)−1 dβ(ξ)=∫Hf(xξ)g(x)χ(ξ)χ(ξ)−1 dβ(ξ) (fg)^{\chi}(x) = \int_{\mathbf{H}} f(x\xi)g(x\xi)\chi(\xi)^{-1}\,d\beta(\xi) = \int_{\mathbf{H}} f(x\xi)g(x)\chi(\xi)\chi(\xi)^{-1}\,d\beta(\xi)
=g(x)∫Hf(xξ) dβ(ξ)=g(x)f1(x) = g(x) \int_{\mathbf{H}} f(x\xi)\,d\beta(\xi) = g(x)f^{1}(x)
(δ(η)f)χ(x)=∫Hf(xξη)χ(ξ)−1 dβ(ξ) (\delta(\eta)f)^{\chi}(x) = \int_{\mathbf{H}} f(x\xi\eta)\chi(\xi)^{-1}\,d\beta(\xi)
=ΔH(η)−1∫Hf(xξ)χ(ξη−1)−1 dβ(ξ) = \Delta_{\mathbf{H}}(\eta)^{-1} \int_{\mathbf{H}} f(x\xi)\chi(\xi\eta^{-1})^{-1}\,d\beta(\xi)
=χ(η)ΔH(η)−1∫Hf(xξ)χ(ξ)−1 dβ(ξ). = \chi(\eta)\Delta_{\mathbf{H}}(\eta)^{-1} \int_{\mathbf{H}} f(x\xi)\chi(\xi)^{-1}\,d\beta(\xi).

命题 2 09EZ

映射* f↦fχf \mapsto f^{\chi} 的 K(X)\mathscr{K}(X) 进入 Kχ(X)\mathscr{K}^{\chi}(X) 是线性的,并且像的 K(X)\mathscr{K}(X) (或K+(X)\mathscr{K}_{+}(X))是 Kχ(X)\mathscr{K}^{\chi}(X) *(或K+χ(X)\mathscr{K}_{+}^{\chi}(X))。

被以下引用 6

被以下引用 § 2. 。 空间除以群的商;同质空间, 引理 1, 命题 3, 命题 6, 命题 4, VIII § 5, 命题 5, VIII § 5

线性度为直接的。显然,fχ⩾0f^{\chi} \geqslant 0 对应f⩾0f \geqslant 0。然后应用以下引理就足够了:

引理 1 09F0

— 让KK*成为*XX的紧凑子集,*K+(X)\mathscr{K}_{+}(X)的*u函数*与*u(x)>0u(x) > 0*对于*x∈Kx \in K。 让g∈Kχ(X)g \in \mathscr{K}^{\chi}(X)*使得*Supp⁡g⊂KH\operatorname{Supp} g \subset KH。 a) 一个有 inf⁡x∈KHu1(x)>0\inf_{x \in KH} u^{1}(x) > 0。 b) 函数 hh 等于 g/u1g/u^{1} 在 KHKH,*并且到* 00 在 X−KHX - KH,*属于到* Kχ(X)\mathscr{K}^{\chi}(X)。 c) g=(uh)χg = (uh)^{\chi}。 一个人有 u1(x)>0u^{1}(x) > 0 对应 x∈Kx \in K,因此 inf⁡x∈KHu1(x)=inf⁡x∈Ku1(x)>0\inf_{x \in KH} u^{1}(x) = \inf_{x \in K} u^{1}(x) > 0。 断言 b) 由此立即得出。最后,根据命题 1 c) 得到(uh)χ=u1h(uh)^{\chi} = u^{1}h,并且显然u1h=gu^{1}h = g。

引用了 3 · 被以下引用 2

引用了 命题 1, II § 2. 。 线性形式在 RIESZ 空间, 命题 2

被以下引用 习题 20, § 1, 注 1

令 I 为 Kχ(X)\mathscr{K}^{\chi}(X) 上的相对有界线性形式 (Ch. II, §2, No. 2)。 Then f↦I(fχ)f \mapsto I(f^{\chi}) is a relatively bounded 线性形式 on K(X)\mathscr{K}(X), that is, a measure μI\mu_{I} on XX. 映射 I↦μII \mapsto \mu_{I} is injective by Prop. 2. The measures μI\mu_{I} on XX so obtained may be characterized as follows:

命题 3 09F1

让*μ\mu*作为*XX的度量。 *以下条件等效:

引用了 4 · 被以下引用 3

引用了 命题 1, III § 4. 。 乘积措施, 定理 2, 命题 2

被以下引用 习题 1, § 2, 注 2, 命题 4

a) 在Kχ(X)\mathscr{K}^\chi(X)上存在相对有界的线性形式I,使得I(fχ)=μ(f)I(f^\chi) = \mu(f)对于所有f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X)。 b) δ(ξ)μ=χ(ξ)−1ΔH(ξ)μ\delta(\xi)\mu = \chi(\xi)^{-1} \Delta_H(\xi)\mu 对于所有 ξ∈H\xi \in H。 c) 对于K(X)\mathscr{K}(X)中的所有f,gf, g,

(2)

μ(f⋅g1)=μ(fχ⋅g). \mu(f \cdot g^1) = \mu(f^\chi \cdot g) .

d) If f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X) is such that fχ=0f^\chi = 0, then μ(f)=0\mu(f) = 0.

a) ⇒\Rightarrow b): 如果 μ(f)=I(fχ)\mu(f) = I(f^\chi) 那么,考虑到提案 1 d),

⟨δ(ξ)μ,f⟩=⟨μ,δ(ξ−1)f⟩=I((δ(ξ−1)f)χ)=I(χ(ξ)−1ΔH(ξ)fχ)=χ(ξ)−1ΔH(ξ)⟨μ,f⟩, \langle \delta(\xi)\mu, f \rangle = \langle \mu, \delta(\xi^{-1})f \rangle = I\left( (\delta(\xi^{-1})f)^\chi \right) = I(\chi(\xi)^{-1} \Delta_H(\xi)f^\chi) = \chi(\xi)^{-1} \Delta_H(\xi) \langle \mu, f \rangle ,

从而δ(ξ)μ=χ(ξ)−1ΔH(ξ)μ\delta(\xi)\mu = \chi(\xi)^{-1} \Delta_H(\xi)\mu。

b) ⇒\Rightarrow c):假设满足假设 b)。 注 that 函数 (x,ξ)↦f(x)g(xξ)(x, \xi) \mapsto f(x)g(x\xi) and (x,ξ)↦f(xξ)g(x)(x, \xi) \mapsto f(x\xi)g(x) on X×HX \times H are continuous with compact support (because HH operates properly in XX);这成立了,Th。第 2 章。 III, §4, No. 1 允许我们写:

∫Xf(x)dμ(x)∫Hg(xξ)dβ(ξ)=∫Hdβ(ξ)∫Xf(x)g(xξ)dμ(x)=∫Hdβ(ξ)∫Xf(xξ−1)g(x)χ(ξ)ΔH(ξ)−1dμ(x)=∫Xg(x)dμ(x)∫Hf(xξ−1)χ(ξ)ΔH(ξ)−1dβ(ξ)=∫Xg(x)dμ(x)∫Hf(xξ)χ(ξ)−1dβ(ξ), \int_X f(x) d\mu(x) \int_H g(x\xi) d\beta(\xi) = \int_H d\beta(\xi) \int_X f(x)g(x\xi) d\mu(x) = \int_H d\beta(\xi) \int_X f(x\xi^{-1})g(x)\chi(\xi)\Delta_H(\xi)^{-1} d\mu(x) = \int_X g(x) d\mu(x) \int_H f(x\xi^{-1})\chi(\xi)\Delta_H(\xi)^{-1} d\beta(\xi) = \int_X g(x) d\mu(x) \int_H f(x\xi)\chi(\xi)^{-1} d\beta(\xi),

这就证明了c)。

c) ⇒\Rightarrow d):如果 c) 被验证,并且如果 fχ=0f^\chi = 0,则μ(f⋅g1)=0\mu(f \cdot g^1) = 0 对于所有 g∈K(X)g \in \mathscr{K}(X),因此选择 g∈K(X)g \in \mathscr{K}(X) 时μ(f)=0\mu(f) = 0,使得 g1=1g^1 = 1 Supp f\mathrm{Supp}\, f(这可以通过与 χ=1\chi = 1 一起应用的第 2 条提案实现)。

d) ⇒\Rightarrow a):如果满足条件 d),则在Kχ(X)\mathscr{K}^\chi(X)上存在线性形式I,使得μ(f)=I(fχ)\mu(f) = I(f^\chi)对于f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X),并且根据命题2,这个形式是相对有界的。

2. 案例χ=1\chi = 1

如果ff在X/HX/H上是函数,则f∘πf \circ \pi在XX上是函数,在轨道上恒定,连续当且仅当ff连续。 映射 f↦f∘πf \mapsto f \circ \pi 定义特别是 K(X/H)\mathscr{K}(X/H) 的双射到 K1(X)\mathscr{K}^1(X)。

然后,在χ=1\chi = 1的情况下,我们可以通过以下方式重新表述No. 1的某些结果:

令ff为XX上的连续数值函数,其支持具有紧致交,且每个紧致子集的饱和度为XX。 公式

fb(π(x))=∫Hf(xξ) dβ(ξ) f^b(\pi(x)) = \int_H f(x\xi)\, d\beta(\xi)

定义 X/HX/H 上连续的函数 fbf^b。如果gg是X/HX/H上的连续函数,那么

(f⋅g∘π)b=fb⋅g. (f \cdot g \circ \pi)^b = f^b \cdot g .

如果η∈H\eta \in H,那么

(δ(η)f)b=ΔH(η)−1fb. (\delta(\eta)f)^b = \Delta_H(\eta)^{-1} f^b .

不要忘记,fbf^b 的定义取决于β\beta 的选择。如果 HH 是紧致的并且 β\beta 是标准化的,则函数 fbf^b 是有时,称为 ff 的*轨道平均值*。

如果f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X),则fb∈K(X/H)f^b \in \mathscr{K}(X/H)。 K(X)\mathscr{K}(X)到K(X/H)\mathscr{K}(X/H)的映射f↦fbf \mapsto f^b是线性的,K(X)\mathscr{K}(X)(或K+(X)\mathscr{K}_+(X))的像是K(X/H)\mathscr{K}(X/H)(或K+(X/H)\mathscr{K}_+(X/H))。

注 1 09F2

— 我们将证明映射f↦fbf \mapsto f^b是K(X)\mathscr{K}(X)到K(X/H)\mathscr{K}(X/H)的*严格态射*(GT,III, §2, No. 8)。

a) 映射是连续的:足以证明,对于XX的每个紧凑子集KK,f↦fbf \mapsto f^b到K(X,K)\mathscr{K}(X, K)的限制是K(X,K)\mathscr{K}(X, K)到K(X/H,π(K))\mathscr{K}(X/H, \pi(K))的连续映射(TVS, II, §4, No. 4,提案 5);由于HH在XX中正确运行,ξ∈H\xi \in H的集合PP使得KξK\xi与KK相交是紧凑的; (3) 中的一个结论就是sup⁡x∈K∣fb(π(x))∣≤β(P)sup⁡x∈K∣f(x)∣\sup_{x \in K} |f^b(\pi(x))| \leq \beta(P) \sup_{x \in K} |f(x)|,这证明了我们的断言。

b) 令 K′K' 为 X/HX/H 的紧致子集。让我们选择一个XX的紧致子集KK使得π(K)=K′\pi(K) = K',并让我们证明f↦fbf \mapsto f^b到K(X,K)\mathscr{K}(X, K)的限制是K(X,K)\mathscr{K}(X, K)到K(X/H,K′)\mathscr{K}(X/H, K')的严格态射。它足以满足构造这个限制的右逆(GT,III, §6, No. 2,命题3)。现在,通过 No. 1 的引理 1(我们采用其记号),可以通过组合以下映射来获得这样的逆: 将K(X/H,K′)\mathscr{K}(X/H, K')的α)\alpha)映射f′↦f′∘πf' \mapsto f' \circ \pi转换为K1(X)\mathscr{K}^1(X)的函数集合EE,其支持包含在KHKH中; 将EE的β)\beta)映射转换为EE,对于每个g∈Eg \in E,使对应函数在KHKH上等于g/u1g/u^1,在X−KHX - KH上等于0; 将EE的γ)\gamma)映射转化为K(X)\mathscr{K}(X),每函数h∈Eh \in E,就得到对应uhuh。

c) 由此成立,如果VV是K(X)\mathscr{K}(X)中0的凸邻域,则V∩K(X,K)V \cap \mathscr{K}(X, K)是K(X,K)\mathscr{K}(X, K)中0的凸邻域,因此由b)可知Vb∩K(X/H,K′)V^b \cap \mathscr{K}(X/H, K')是K(X/H,K′)\mathscr{K}(X/H, K')中0的凸邻域,因此VbV^b是K(X/H)\mathscr{K}(X/H)中0的凸邻域(TVS, II, §4, No. 4)。这样就完成了证明。

引用了 2

引用了 III § 2. 。支持某项措施, 引理 1

命题 4 09F3

a) 令 λ\lambda 为X/HX/H 的度量。 XX 上存在且仅有一个测度 λ#\lambda^\# 使得

∫X/Hfbdλ=∫Xfdλ# \int_{X/H} f^b d\lambda = \int_X f d\lambda^\#
*对于所有f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X)。一个人拥有 δ(ξ)λ#=ΔH(ξ)λ#\delta(\xi)\lambda^\# = \Delta_H(\xi)\lambda^\#,而所有ξ∈H\xi \in H。

引用了 1 · 被以下引用 5

引用了 命题 3

被以下引用 § 2. 。 空间除以群的商;同质空间, 定义 1, 引理 5, 推论 2, 定理 3

b) 相反,令 μ\mu 为 XX 的度量,使得 δ(ξ)μ=ΔH(ξ)μ\delta(\xi)\mu = \Delta_H(\xi)\mu 对于所有 ξ∈H\xi \in H。 X/HX/H 上存在且仅有一个测度 λ\lambda 使得μ=λ#\mu = \lambda^\#。

这是命题 3 No. 1 的特例。

定义 1 09F4

根据命题 4 中的假设和记号,λ\lambda 称为 μ\mu 除以 β\beta 的商,并表示为 μβ\frac{\mu}{\beta} 或 μ/β\mu/\beta。

引用了 1

引用了 命题 4

The mapping λ↦λ#\lambda \mapsto \lambda^\# of M(X/H)\mathscr{M}(X/H) into M(X)\mathscr{M}(X) is none other than the transpose of the mapping f↦fbf \mapsto f^b of K(X)\mathscr{K}(X) into K(X/H)\mathscr{K}(X/H). 设F\mathfrak{F}为M(X/H)\mathscr{M}(X/H)上的过滤器;说lim⁡λ,Fλ#(f)=0\lim_{\lambda,\mathfrak{F}} \lambda^\#(f) = 0对于所有f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X)相当于说,lim⁡λ,Fλ(f′)=0\lim_{\lambda,\mathfrak{F}} \lambda(f') = 0对于所有f′∈K(X/H)f' \in \mathscr{K}(X/H);因此,对于模糊拓扑,映射λ↦λ#\lambda \mapsto \lambda^\#是M(X/H)\mathscr{M}(X/H)的*同构*到M(X)\mathscr{M}(X)的线性子空间。 这个子空间是*模糊封闭的*,因为它是μ∈M(X)\mu \in \mathscr{M}(X)的集合,使得δ(ξ)μ=ΔH(ξ)μ\delta(\xi)\mu = \Delta_H(\xi)\mu对于所有ξ∈H\xi \in H。 显然条件λ⩾0\lambda \geqslant 0和λ#⩾0\lambda^\# \geqslant 0是等价的。

公式 (6) 可以与通常的双积分的记号类比,写成

∫Xf(x)dλ#(x)=∫X/Hdλ(x˙)∫Hf(xξ)dβ(ξ)(x˙=π(x)). \int_X f(x) d\lambda^\#(x) = \int_{X/H} d\lambda(\dot{x}) \int_H f(x\xi) d\beta(\xi) \quad (\dot{x} = \pi(x)).
这涉及到记号的滥用,∫Hf(xξ)dβ(ξ)\int_H f(x\xi) d\beta(\xi)的积分被视为x˙\dot{x}的函数而不是xx;在不引起混淆的情况下,这种书写方式将在下文中经常使用。

注 2 09F5

— 令 E 为局部凸向量空间,令 m 为 X/HX/H 上的向量测度,值在 E 中。K(X)\mathscr{K}(X) 的映射 f↦m(fb)f \mapsto m(f^b) 进入 E,则为 X 上的向量测度,值在 E 中,我们将再次表示为m#m^\#。 映射m↦m#m \mapsto m^\#再次是L(K(X/H);E)\mathscr{L}(\mathscr{K}(X/H); E)的*同构*到L(K(X);E)\mathscr{L}(\mathscr{K}(X); E)的线性子空间A(当这些空间配备了逐点收敛的拓扑时)。此外,由于映射f↦fbf \mapsto f^b是严格满射态射,子空间A精确地由X上的矢量测度n组成,即映射f↦fbf \mapsto f^b的核N上的零。因此,在阶和 n∈An \in A 中,对于每个 z′∈E′z' \in E',标量测量z′∘nz' \circ n 是 N 上的零是必要且充分的。然后从命题 3 推论出 n∈An \in A 当且仅当δ(ξ)n=ΔH(ξ)n\delta(\xi)n = \Delta_H(\xi)n 对于所有ξ∈H\xi \in H。

引用了 1

引用了 命题 3

3. 另一个 λ#\lambda^\# 的解释

对于每个 x∈Xx \in X,映射 ξ↦xξ\xi \mapsto x\xi 将 H 放入 X 是适当的(GT,III, §4, No. 2,命题 4),因此 β\beta 承认在此映射下对 X 进行像测度,像是集中的关于轨道 xHxH(第 V, §6, No. 2 章,第 2 号提案第 3 条);由于β\beta是左不变的,因此像度量仅取决于X/HX/H中xx的类u=π(x)u = \pi(x),并且将被表示为βu\beta_u。 定义,f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X),

∫Xf(y) dβu(y)=∫Hf(xξ) dβ(ξ)=f♭(u). \int_X f(y)\, d\beta_u(y) = \int_H f(x\xi)\, d\beta(\xi) = f^\flat(u).

由此我们看出

(εu)#=βu. (\varepsilon_u)^\# = \beta_u.

引理 2 09F6

设 f 为 X 上的函数,其中值位于拓扑空间中。

引用了 4 · 被以下引用 1

引用了 命题 2, V § 4, 命题 3, V § 4, 定理 2, V § 4, VI § 1. 。向量值函数的积分

被以下引用 命题 5

a) 如果 f 是数值函数 ≥0\geq 0 那么,对于 x∈Xx \in X,

∫X∗f(y) dβx˙(y)=∫H∗f(xξ) dβ(ξ)(x˙=π(x)). \int_X^* f(y)\, d\beta_{\dot{x}}(y) = \int_H^* f(x\xi)\, d\beta(\xi) \quad (\dot{x} = \pi(x)).

b) 要使 f βx˙\beta_{\dot{x}} 可测,H 上的函数 ξ↦f(xξ)\xi \mapsto f(x\xi) β\beta 可测是充分必要的。

c) 假设f是X上的函数,值在Banach空间或R‾\overline{\mathbf{R}}中;那么,要使 f βx˙\beta_{\dot{x}} 可积(或本质上 βx˙\beta_{\dot{x}} 可积),H 上的函数 ξ↦f(xξ)\xi \mapsto f(x\xi) 是 β\beta 可积(或本质上 β\beta 可积),在这种情况下 ∫Xf(y) dβx˙(y)=∫Hf(xξ) dβ(ξ)\int_X f(y)\, d\beta_{\dot{x}}(y) = \int_H f(x\xi)\, d\beta(\xi).

这是从第 1 章得出的。 V, §4、提案 2、提案 3 和 Th。 2.

由于 f♭∈K(X/H)f^\flat \in \mathscr{K}(X/H) 对于 f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X),公式 (8) 证明了 X/HX/H 到 M(X)\mathscr{M}(X) 的映射 u↦βuu \mapsto \beta_u 是模糊连续的,因此对于任何正测度,族 (βu)(\beta_u) 是 λ\lambda-充分的1^1 λ\lambda 于 X/HX/H,然后

λ#=∫X/Hβu dλ(u), \lambda^\# = \int_{X/H} \beta_u\, d\lambda(u),

这为λ#\lambda^\#提供了新的解释。

1^1 在第 1 章第一版的意义上。 V,因此在第二个意义上是*更不必说*(cf.第VI, §1, No. 1章例的脚注)。

命题 5 09F7

— 令 λ\lambda 为X/HX/H 的正向测度。

引用了 4 · 被以下引用 6

引用了 命题 4, V § 3, 命题 5, V § 3, 定理 1, V § 3, 引理 2

被以下引用 注 2, 推论, 命题 6, 命题 9, 定理 4, 命题 5, VIII § 5

a) 令ff为XX上的λ#\lambda^\#可测函数,其中值位于拓扑空间中,在λ#\lambda^\#可积集合的可数并之外。然后,x˙∈X/H\dot{x} \in X/H的集合使得函数ξ↦f(xξ)\xi \mapsto f(x\xi)不是β\beta可测量,在本地λ\lambda可以忽略不计。

b) 设ff是XX、零上的λ#\lambda^\#可测函数≥0\geq 0,位于λ#\lambda^\#可积集合的可数并之外。那么,X/HX/H上的函数x˙↦∫∗f(xξ)dβ(ξ)\dot{x} \mapsto \int^* f(x\xi) d\beta(\xi)是λ\lambda可测的,并且

∫X∗f(x)dλ#(x)=∫X/H∗dλ(x˙)∫H∗f(xξ)dβ(ξ)(x˙=π(x)). \int_X^* f(x) d\lambda^\#(x) = \int_{X/H}^* d\lambda(\dot{x}) \int_H^* f(x\xi) d\beta(\xi) \quad (\dot{x} = \pi(x)).

c) 令ff为XX上的λ#\lambda^\#可积函数,其中值位于Banach空间或R‾\overline{\mathbf{R}}中。那么,x˙∈X/H\dot{x} \in X/H的集合使得ξ↦f(xξ)\xi \mapsto f(x\xi)不是β\beta可积,λ\lambda可以忽略不计; X/HX/H 上的函数 fbf^b 几乎到处都由公式定义

fb(x˙)=∫Hf(xξ)dβ(ξ)(x˙=π(x)) f^b(\dot{x}) = \int_H f(x\xi) d\beta(\xi) \quad (\dot{x} = \pi(x))

是λ\lambda可积,并且

∫X/Hfbdλ=∫Xfdλ# \int_{X/H} f^b d\lambda = \int_X f d\lambda^\#

和

∫X/H∣fb∣dλ≤∫X∣f∣dλ#. \int_{X/H} |f^b| d\lambda \leq \int_X |f| d\lambda^\#.

d) 设ff是XX上的λ#\lambda^\#可测函数,其中值位于Banach空间或R‾\overline{\mathbf{R}}中,且零位于可数并之外λ#\lambda^\#-可积集合。那么,对于 ff λ#\lambda^\# 可积,有必要且充分

∫X/H∗dλ(x˙)∫H∗∣f(xξ)∣dβ(ξ)<+∞(x˙=π(x)). \int_{X/H}^* d\lambda(\dot{x}) \int_H^* |f(x\xi)| d\beta(\xi) < +\infty \quad (\dot{x} = \pi(x)).

考虑到引理 2,断言 a)、b) 和 c) 可从第 1 章得出。 V, §3、提案 4、提案 5 和 Th。 1(除了(13),它是从(12)得出的,因为很明显∣fb∣≤∣f∣b|f^b| \leq |f|^b); d) 由 b) 得出。

命题 6 09F8

— 令 λ\lambda 为X/HX/H 的正测度。

引用了 4 · 被以下引用 6

引用了 命题 5, 命题 2, 推论 1, V § 6, 命题 10

被以下引用 引理 4, 注 1, 注 4, 推论 1, 推论 2, 命题 9

a) 设 NN 为 X/HX/H 中的子集。为了使NN局部λ\lambda可忽略不计,π−1(N)\pi^{-1}(N)局部λ#\lambda^\#可忽略不计是充分必要的。

b) 令g为X/H上的函数,其中值处于拓扑空间中。为了使 g λ\lambda 可测,g∘πg \circ \pi λ#\lambda^\# 可测是充分必要的。

c) 令h为X/H上的函数,其中值位于Banach空间或R‾\overline{\mathbf{R}}中。为了使 h 局部 λ\lambda 可积,h∘πh \circ \pi 局部 λ#\lambda^\# 可积是必要且充分的,在这种情况下为 (h⋅λ)#=(h∘π)⋅λ#(h \cdot \lambda)^\# = (h \circ \pi) \cdot \lambda^\#。

假设 h∘πh \circ \pi 是局部 λ#\lambda^\# 可积的。对于每个 f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X),f⋅(h∘π)f \cdot (h \circ \pi) 是 λ#\lambda^\# 可积,因此(命题 5)函数 (f⋅(h∘π))b=fb⋅h(f \cdot (h \circ \pi))^b = f^b \cdot h 是 λ\lambda 可积,并且

∫X/Hfb⋅h dλ=∫Xf⋅(h∘π) dλ#. \int_{X/H} f^b \cdot h \, d\lambda = \int_X f \cdot (h \circ \pi) \, d\lambda^\#.

由于f↦fbf \mapsto f^b是K(X)\mathscr{K}(X)到K(X/H)\mathscr{K}(X/H)的满射映射,这表明h是局部λ\lambda可积的,并且

(h⋅λ)#=(h∘π)⋅λ#. (h \cdot \lambda)^\# = (h \circ \pi) \cdot \lambda^\#.

特别是,如果π−1(N)\pi^{-1}(N)局部λ#\lambda^\#可忽略,则φN∘π\varphi_N \circ \pi局部λ#\lambda^\#可忽略,因而(φN⋅λ)#=(φN∘π)⋅λ#=0(\varphi_N \cdot \lambda)^\# = (\varphi_N \circ \pi) \cdot \lambda^\# = 0,因而φN⋅λ=0\varphi_N \cdot \lambda = 0和N局部λ\lambda可忽略。现在假设 g∘πg \circ \pi 是 λ#\lambda^\# 可测的。令 K' 为 X/H 的紧凑子集。令 f∈K+(X)f \in \mathscr{K}_+(X) 使得 fb=1f^b = 1 在 K' 上(No. 1,命题 2),并令 K=Supp⁡fK = \operatorname{Supp} f;一个有π(K)⊃K′\pi(K) \supset K'。存在由 λ#\lambda^\# 可忽略不计的集合 M 和紧集的序列 (Kn)(K_n) 组成的 K 的划分,使得 (g∘π)∣Kn(g \circ \pi)|K_n 对于每个 n 都是连续的。那么g∣π(Kn)g|_{\pi(K_n)}是连续的。设P为K'的点集合而不是属于到π(K1)∪π(K2)∪…\pi(K_1) \cup \pi(K_2) \cup \ldots;则π−1(P)∩K\pi^{-1}(P) \cap K包含在M中,因而λ#\lambda^\#可忽略不计;因而f⋅φπ−1(P)f \cdot \varphi_{\pi^{-1}(P)}是λ#\lambda^\#-可以忽略不计;由此可见(命题 5):

0=∫Xf⋅φπ−1(P) dλ#=∫X/Hfb⋅φP dλ≥∫X/H∗φP dλ, 0 = \int_X f \cdot \varphi_{\pi^{-1}(P)} \, d\lambda^\# = \int_{X/H} f^b \cdot \varphi_P \, d\lambda \geq \int_{X/H}^* \varphi_P \, d\lambda,

因而 P λ\lambda 可忽略不计,g λ\lambda 可测量。

如果 N 局部 λ\lambda 可以忽略不计,则 π−1(N)\pi^{-1}(N) 局部 λ#\lambda^\# 可以忽略不计(第 V, §6, No. 6 章,第 10 条命题第 1 条)。如果 g 是 λ\lambda 可测的,则 g∘πg \circ \pi 是 λ#\lambda^\# 可测的(*同上。*)。最后,假设 h 是局部 λ\lambda 可积的。那么我们已经知道h∘πh \circ \pi是λ#\lambda^\#可测的。对于每个 f∈K+(X)f \in \mathscr{K}_+(X),根据第 5 条命题,

∫X∗f(x)∣h∣(π(x)) dλ#(x)=∫X/H∗∣h∣(u)fb(u) dλ(u)<+∞, \int_X^* f(x)|h|(\pi(x)) \, d\lambda^\#(x) = \int_{X/H}^* |h|(u)f^b(u) \, d\lambda(u) < +\infty,

因而h∘πh \circ \pi是局部λ#\lambda^\#可积的。

推论 1 09F9

— 设λ,λ′\lambda, \lambda'为X/HX/H的两个积极措施。为了使λ′\lambda'具有基λ\lambda,λ′#{\lambda'}^\#具有基λ#\lambda^\#是充分必要的。为了使λ\lambda和λ′\lambda'等价,λ#\lambda^\#和λ′#{\lambda'}^\#等价是充分必要的。

引用了 1 · 被以下引用 3

引用了 命题 6

被以下引用 引理 4, 注 4, 推论 2

第一个断言由命题 6、a) 和 c) 得出。第二个是从第一个开始的。

推论 2 09FA

— 令 λ\lambda 为 X/HX/H 的正测度,ff λ#\lambda^\# 可测数值函数 XX。假设,对于每个ξ∈H\xi \in H,δ(ξ)f=f\delta(\xi)f = f局部λ#\lambda^\#——几乎无处不在。那么,在X/HX/H上存在λ\lambda可测量的函数gg,使得f=g∘πf = g \circ \pi局部λ#\lambda^\#-几乎无处不在。

引用了 3 · 被以下引用 1

引用了 命题 4, 命题 6, 推论 1

被以下引用 引理 3

替换ff乘以f/(1+∣f∣)f/(1+|f|),对于ff有界的情况,一个约化,因此局部λ#\lambda^\#可积。让μ=f⋅λ#\mu = f \cdot \lambda^\#。 ff上的假设意味着δ(ξ)μ=f⋅δ(ξ)λ#=ΔH(ξ)μ\delta(\xi)\mu = f \cdot \delta(\xi)\lambda^\# = \Delta_H(\xi)\mu适用于所有ξ∈H\xi \in H。那么存在(命题 4)对 X/HX/H 的测度 λ′\lambda' 使得 μ=λ′#\mu = {\lambda'}^\#。由科. 1,在X/HX/H上存在局部λ\lambda可积函数gg使得λ′=g⋅λ\lambda' = g \cdot \lambda。根据第 6 号提案,f⋅λ#=λ′#=(g∘π)⋅λ#f \cdot \lambda^\# = {\lambda'}^\# = (g \circ \pi) \cdot \lambda^\#、从而 f=g∘πf = g \circ \pi 局部地λ#\lambda^\# - 几乎无处不在。

推论 3 09FB

— a) 设(λι)ι∈I(\lambda_\iota)_{\iota \in I}为X/HX/H上的实测度族。为了使族(λι)(\lambda_\iota)在M(X/H)\mathscr{M}(X/H)中上界,族(λι#)(\lambda_\iota^\#)在M(X)\mathscr{M}(X)中上界是必要且充分的,在这种情况下

sup⁡(λι#)=(sup⁡λι)#. \sup(\lambda_\iota^\#) = (\sup \lambda_\iota)^\#.

b) 设λ\lambda为X/HX/H的实测度。然后是(λ+)#=(λ#)+(\lambda^+)^\# = (\lambda^\#)^+和(λ−)#=(λ#)−(\lambda^-)^\# = (\lambda^\#)^-。

被以下引用 2

被以下引用 注 3, 注 4

c) 令λ\lambda为X/HX/H的复测度。然后∣λ∣#=∣λ#∣|\lambda|^\# = |\lambda^\#|。

假设家庭 (λι)(\lambda_\iota) 在上面有界,并设 μ=sup⁡λι\mu = \sup \lambda_\iota。由于 λ≥0\lambda \geq 0 蕴含 λ#≥0\lambda^\# \geq 0,因此对于所有 ι\iota,我们都有 μ#≥λι#\mu^\# \geq \lambda_\iota^\#,这表明族 (λι#)(\lambda_\iota^\#) 是有界的,并且

(sup⁡λι)#≥sup⁡(λι#). (\sup \lambda_\iota)^\# \geq \sup(\lambda_\iota^\#).

相反,假设族 (λι#)(\lambda_\iota^\#) 在上面有界,并设 ν=sup⁡(λι#)\nu = \sup(\lambda_\iota^\#)。由于δ(ξ)λι#=ΔH(ξ)λι#\delta(\xi)\lambda_\iota^\# = \Delta_H(\xi)\lambda_\iota^\#对于所有ξ∈H\xi \in H,显然是δ(ξ)ν=ΔH(ξ)ν\delta(\xi)\nu = \Delta_H(\xi)\nu,因此存在一个测度μ′∈M(X/H)\mu' \in \mathscr{M}(X/H)使得ν=μ′#\nu = {\mu'}^\#。由于λ#≥0\lambda^\# \geq 0蕴含λ≥0\lambda \geq 0,因此对于所有ι\iota,我们有μ′≥λι\mu' \geq \lambda_\iota,这表明族(λι)(\lambda_\iota)在上面有界,并且ν=μ′#≥(sup⁡λι)#\nu = {\mu'}^\# \geq (\sup \lambda_\iota)^\#,从而

sup⁡(λι#)≥(sup⁡λι)#, \sup(\lambda_\iota^\#) \geq (\sup \lambda_\iota)^\#,

从而完成 a) 的证明。 断言 b) 则立即跟随,因为对于例,λ+\lambda^+ 正是sup⁡(λ,0)\sup(\lambda, 0)。 为了证明 c),只要注 ∣λ∣=sup⁡R(αλ)|\lambda| = \sup \mathscr{R}(\alpha \lambda) 超过绝对值 1 的复数 α\alpha,另一方面,对于每个 μ∈M(X/H)\mu \in \mathscr{M}(X/H) R(μ#)=(Rμ)#\mathscr{R}(\mu^\#) = (\mathscr{R}\mu)^\# 就足够了。

注 1 09FC

命题 6 a) 可以用说来表示,λ\lambda 是 π\pi 下λ#\lambda^\# 的*伪图像*测度(第 VI, §3, No. 2 章,定义 1)。

引用了 2

引用了 定义 1, VI § 3, 命题 6

注 2 09FD

假设 HH 是*紧凑*并且 β\beta 是标准化的。 XX的每个紧致子集的饱和度都是紧致的。因此,如果f∈K(X/H)f \in \mathscr{K}(X/H)则f∘π∈K(X)f \circ \pi \in \mathscr{K}(X);并且,对于 X/HX/H 上的每一个正向措施 λ\lambda,命题 5 c) 给出

∫X(f∘π)(x) dλ#(x)=∫X/Hf(u) dλ(u). \int_X (f \circ \pi)(x)\, d\lambda^\#(x) = \int_{X/H} f(u)\, d\lambda(u).

在其他字中,λ\lambda是π\pi下λ#\lambda^\#的*像*。

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 命题 5

被以下引用 命题 13

注 3 09FE

科。命题 6 的 3 c)立即表明,在复杂测度的情况下,小节的结果仍然有效(涉及上积分的情况除外)。

引用了 1

引用了 推论 3

注 4 09FF

令mm为X/HX/H上的向量测度,值在EE中,并令qq为EE上的下半连续半范数。为了使 mm 成为 qq 可大化(Ch. VI, §2, No. 3,定义 3),m#m^\# 是可大化的,在这种情况下是 q(m#)=q(m)#q(m^\#) = q(m)^\#。这是从定义和 Cor 立即得出的结论。 3a)。

另一方面,令 μ\mu 为X/HX/H 的正测度。对于 mm 为基 μ\mu 的标量,m#m^\# 为基 μ#\mu^\# 的标量是必要且充分的:这是从 Cor 得出的。 1.

最后,如果 mm 具有基 μ\mu,其中密度 ff 相对于 μ\mu(第 VI, §2, No. 4,定义 4),则 m#m^\# 具有基 μ#\mu^\#,其中密度 f∘πf \circ \pi:这是根据提案 6 c) 得出的。

引用了 5

引用了 定义 3, VI § 2, 推论 3, 推论 1, 定义 4, VI § 2, 命题 6

4. X/HX/H 是仿紧的情况

如果X/HX/H是仿紧的,我们首先会看到向量空间Kχ(X)\mathscr{K}^\chi(X),对于变量χ\chi来说,都是彼此同构的,特别是与K1(X)\mathscr{K}^1(X)同构。

命题 7 09FG

假设 X/HX/H 准紧致。令χ\chi为R+∗\mathbf{R}_+^*中HH的连续表示。

引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 命题 1

被以下引用 定理 2, 命题 2, VII § 3

a) 在XX上存在连续的函数rr,其中值>0> 0,使得r(xξ)=χ(ξ)r(x)r(x\xi) = \chi(\xi)r(x)对于所有x∈Xx \in X和ξ∈H\xi \in H。

b) 映射 g↦g/rg \mapsto g/r 是向量空间 Kχ(X)\mathscr{K}^\chi(X) 中的同构到向量空间 K1(X)\mathscr{K}^1(X)。

让我们应用No. 1的第1条命题,将ff取为函数⩾0\geqslant 0,这与任何轨道上的零不相同(这可以通过附录1中的引理1实现);那么r=fχr = f^\chi满足a)的性质。 断言 b) 是显而易见的。

命题 8 09FH

假设 X/HX/H 准紧致。 XX上存在连续的函数h⩾0h \geqslant 0,其支持有紧致交,*每个紧致子集的饱和度为X,且满足hb=1h^b = 1。对于这样的函数,对于X/HX/H上的每一个连续的函数gg,都有g=(h⋅(g∘π))bg = (h \cdot (g \circ \pi))^b。

引用了 1 · 被以下引用 5

引用了 命题 1

被以下引用 § 2. 。 空间除以群的商;同质空间, 习题 11, § 2, 推论, 注 2, 命题 9

让我们应用No. 1和χ=1\chi = 1的命题1,对于ff函数⩾0\geqslant 0,与任何轨道上的零不相同。我们每点 xx XX 都有f1(x)>0f^1(x) > 0。 集合h=f/f1h = f/f^1。那么h1=f1/f1=1h^1 = f^1/f^1 = 1,因而hb=1h^b = 1。由此可见,如果gg是X/HX/H上的连续函数,则(h⋅(g∘π))b=hb⋅g=g(h \cdot (g \circ \pi))^b = h^b \cdot g = g。

注 1 09FI

特别地,令XX为局部紧致空间,离散的群DD在右侧连续且正确地运行;假设 X/DX/D 是仿紧的。那么,XX上存在连续的函数h⩾0h \geqslant 0,其支持度为紧致交,每个紧致子集的饱和度为XX,并且使得∑d∈Dh(xd)=1\sum_{d \in D} h(xd) = 1对于每个x∈Xx \in X(所有项) 和是零,除了有限的数)。

注 2 09FJ

让我们保留第 8 条的假设和记号。映射 g↦h⋅(g∘π)g \mapsto h \cdot (g \circ \pi) 是 K(X/H)\mathscr{K}(X/H) 到 K(X)\mathscr{K}(X) 的连续映射,它是映射 f↦fbf \mapsto f^b 的右逆。因而,K(X/H)\mathscr{K}(X/H)的每个有界(或紧凑)子集都是K(X)\mathscr{K}(X)的有界(或紧凑)子集的像。由此,当这些空间配备有界(或紧凑)收敛的拓扑时,我们立即推断出映射 λ↦λ#\lambda \mapsto \lambda^\# 又是 M(X/H)\mathscr{M}(X/H) 的同构到 M(X)\mathscr{M}(X) 的闭合线性子空间。

引用了 1

引用了 命题 8

命题 9 09FK

— 我们保留命题 8 的假设和记号。令 λ\lambda 为X/HX/H 的正测度。

引用了 4 · 被以下引用 3

引用了 命题 8, 定理 1, V § 3, 命题 5, 命题 6

被以下引用 习题 11, § 2, 推论, 注 3

a) 对 (π,h)(\pi, h) 适合λ#\lambda^\#,并且 ∫Xh(x)επ(x)dλ#(x)=λ\int_X h(x) \varepsilon_{\pi(x)} d\lambda^\#(x) = \lambda。

b) 映射 π\pi 适合测量 h⋅λ#h \cdot \lambda^\#、*和* π(h⋅λ#)=λ\pi(h \cdot \lambda^\#) = \lambda。

c) 让kk*成为函数在*X/HX/H上,*与值在Banach空间或在*R‾\overline{\mathbf{R}}中。 对于kk*对于*λ\lambda来说是可测量的(分别是局部可积、本质上可积、可积),*对于*h⋅(k∘π)h \cdot (k \circ \pi)来说是必要且充分的*对于*λ#\lambda^\#来说也是如此; 并且,如果 kk 本质上可积 λ\lambda,*则*

∫X/Hk dλ=∫Xh⋅(k∘π) dλ#. \int_{X/H} k \, d\lambda = \int_X h \cdot (k \circ \pi) \, d\lambda^\#.

让f∈K(X/H)f \in \mathscr{K}(X/H)。然后 h⋅(f∘π)∈K(X)h \cdot (f \circ \pi) \in \mathscr{K}(X) 和

∫Xh(x)f(π(x))dλ#(x)=∫X/Hf(x˙)dλ(x˙)∫Hh(xξ)dβ(ξ)=∫X/Hf(x˙)dλ(x˙), \int_X h(x) f(\pi(x)) d\lambda^\#(x) = \int_{X/H} f(\dot{x}) d\lambda(\dot{x}) \int_H h(x\xi) d\beta(\xi) = \int_{X/H} f(\dot{x}) d\lambda(\dot{x}),

从而a)。 断言 b) 类似地证明。 c) 的断言涉及可测量性、基本可积性和公式 (14) 然后可以通过应用 Ch. 的结果获得。 V(§ 4、第 3 条、§ 5、第 1 条、§ 4、第 2 条)。如果 kk 是 λ\lambda 可积,则 h⋅(k∘π)h \cdot (k \circ \pi) 是 λ#\lambda^\# 可积(第 V, § 3, No. 3,第 1 章)。如果h⋅(k∘π)h \cdot (k \circ \pi)是λ#\lambda^\#可积,则命题5证明(h⋅(k∘π))b=hb⋅k=k(h \cdot (k \circ \pi))^b = h^b \cdot k = k是λ\lambda可积。如果 kk 是局部 λ\lambda 可积的,那么 h⋅(k∘π)h \cdot (k \circ \pi) 是局部 λ#\lambda^\# 可积的(命题 6)。最后,假设h⋅(k∘π)h \cdot (k \circ \pi)局部λ#\lambda^\#可积;对于每个f∈H(X/H)f \in \mathscr{H}(X/H),h⋅(k∘π)⋅(f∘π)h \cdot (k \circ \pi) \cdot (f \circ \pi)都有紧凑的支撑,并且

∣h⋅(k∘π)⋅(f∘π)∣≤M∣h⋅(k∘π)∣, |h \cdot (k \circ \pi) \cdot (f \circ \pi)| \leq M |h \cdot (k \circ \pi)|,
其中M=sup⁡∣f∣M = \sup |f|;因而h⋅((kf)∘π)h \cdot ((kf) \circ \pi)是λ#\lambda^\#可积,因而kfkf是λ\lambda可积,已被证明;这证明kk确实是局部λ\lambda可积的。

推论 09FL

— 连续线性映射 f↦fbf \mapsto f^b of L1(X,λ#)L^1(X, \lambda^\#) 进入 L1(X/H,λ)L^1(X/H, \lambda) 由第 5 条定义是满射。

引用了 3

引用了 命题 5, 命题 8, 命题 9

首先假设 X/HX/H 是仿紧的,并令 hh 在第 8 条的 XX 满足条件上为函数。如果 kk 是X/HX/H 上的λ\lambda 可积数值函数,那么h⋅(k∘π)h \cdot (k \circ \pi)是λ#\lambda^\#可积且(h⋅(k∘π))b=k(h \cdot (k \circ \pi))^b = k(命题9)。

一般情况下,设u∈L1(X/H,λ)u \in L^1(X/H, \lambda)。 在紧集KnK_n的可数并之外,存在函数f∈L1(X/H,λ)f \in \mathscr{L}^1(X/H, \lambda)和类uu和零。 Let us define recursively a sequence of relatively compact open sets UnU_n of X/HX/H such that Un+1⊃Kn∪U‾nU_{n+1} \supset K_n \cup \overline{U}_n, and let VV be the union of the UnU_n. 那么VV是X/HX/H的开子集,紧致子集U‾n\overline{U}_n的可数并,因此是仿紧致(GT,I, § 9, No. 10,Th.5)。 集合 Y=π‾−1(V)Y = \overline{\pi}^{-1}(V) 并令λV\lambda_V(分别λY#\lambda_Y^\#)为λ\lambda(分别λ#\lambda^\#)在VV(分别YY)上引起的测度。 很明显,Y/HY/H可以与VV识别(GT,I, § 3,命题10),并且λY#\lambda_Y^\#可以与(λV)#(\lambda_V)^\#识别。 此外,ff是VV之外的零以及属于至L1(V,λV)\mathscr{L}^1(V, \lambda_V)。 因此,存在g∈L1(Y,λY#)g \in \mathscr{L}^1(Y, \lambda_Y^\#)使得gb=fg^b = f几乎在VV中无处不在。 在X−YX - Y上将gg扩展0,得到函数g1∈L1(X,λ#)g_1 \in \mathscr{L}^1(X, \lambda^\#),显然L1(X/H,λ)L^1(X/H, \lambda)中g1bg_1^b的类正是uu。

注 3 09FM

— 假设X/HX/H仿紧,并让我们保留命题 9的记号。L1(X/H,λ)L^1(X/H, \lambda)的映射k↦h⋅(k∘π)k \mapsto h \cdot (k \circ \pi)进入L1(X,λ#)L^1(X, \lambda^\#),则与(14)*等距*,并且是映射f↦fbf \mapsto f^b的*右逆* L1(X,λ#)L^1(X, \lambda^\#) 到L1(X/H,λ)L^1(X/H, \lambda)。

引用了 1

引用了 命题 9

5. 齐次空间上的准不变测度

引理 3 09FN

— 令 G 为局部紧致群,μ\mu G 上的左 Haar 测度,ν\nu 和 ν′\nu' G 上的两个非零的准不变测度。如果,对于每个 s∈Gs \in G,γ(s)ν\gamma(s)\nu 相对于 ν\nu 的密度和γ(s)ν′\gamma(s)\nu'相对于ν′\nu'局部相等μ\mu——几乎处处相等,则ν\nu和ν′\nu'成比例。

引用了 3 · 被以下引用 1

引用了 命题 11, 推论 2, 命题 13

被以下引用 定理 1

写出ν=ρ⋅μ\nu = \rho \cdot \mu、ν′=ρ′⋅μ\nu' = \rho' \cdot \mu,其中ρ,ρ′\rho, \rho'是GG上局部μ\mu可积函数,并且无处不在非零的(§1§ 1、No. 9,命题11)。对于每s∈Gs \in G,

γ(s)ν=(γ(s)ρ)⋅μ,γ(s)ν′=(γ(s)ρ′)⋅μ, \gamma(s)\nu = (\gamma(s)\rho) \cdot \mu, \qquad \gamma(s)\nu' = (\gamma(s)\rho') \cdot \mu,

并且假设意味着ρ−1⋅γ(s)ρ=ρ′−1⋅γ(s)ρ′\rho^{-1} \cdot \gamma(s)\rho = {\rho'}^{-1} \cdot \gamma(s)\rho'局部μ\mu-几乎无处不在。 集合 σ=ρ′/ρ\sigma = \rho'/\rho,这是 GG 上的 μ\mu 可测量的函数。对于本地的每个 s∈Gs \in G、γ(s)σ=σ\gamma(s)\sigma = \sigma μ\mu - 几乎无处不在。因此,σ\sigma 等于局部常量 μ\mu——几乎在任何地方,Cor.第 6 条提案 2 与 X=H=GX = H = G 一起应用。

令GG为局部紧致群,HH为GG的闭子群。考虑关于 HH 的左陪集齐次空间 G/HG/H,其中 GG 在左侧连续运算。我们将证明在G/HG/H上存在且仅有一个非零的准不变测度类。

注,HH通过正确的翻译连续正确地在GG上运行;商空间正是 G/HG/H,是仿紧的(GT、III、§4§ 4、No. 6,命题 13)。因此,我们可以应用第 1 至第 4 条的结果,其中X=GX = G。因此,我们将K(G)\mathscr{K}(G)的映射f↦fbf \mapsto f^b放到K(G/H)\mathscr{K}(G/H)上,并将M(G/H)\mathscr{M}(G/H)的λ↦λ#\lambda \mapsto \lambda^\#放到M(G)\mathscr{M}(G)上(一旦HH上的左哈尔测度β\beta已被修复)。 GG 在 G/HG/H 中向左运算,这一事实产生了补充性质:

(15)γG/H(s)⋅fb=(γG(s)⋅f)b(s∈G, f∈K(G))(16)(γG/H(s)⋅λ)#=γG(s)⋅λ#(s∈G, λ∈M(G/H)). \begin{align*} (15) \qquad & \gamma_{G/H}(s) \cdot f^b = (\gamma_G(s) \cdot f)^b \qquad (s \in G,\ f \in \mathscr{K}(G)) \\ (16) \qquad & (\gamma_{G/H}(s) \cdot \lambda)^\# = \gamma_G(s) \cdot \lambda^\# \qquad (s \in G,\ \lambda \in \mathscr{M}(G/H)). \end{align*}

事实上,对于每 x∈Gx \in G,

(γG/H(s)⋅fb)(π(x))=fb(s−1π(x))=fb(π(s−1x))=∫Hf(s−1xξ) dβ(ξ)=∫H(γG(s)f)(xξ) dβ(ξ)=(γG(s)f)b(π(x)), (\gamma_{G/H}(s) \cdot f^b)(\pi(x)) = f^b(s^{-1}\pi(x)) = f^b(\pi(s^{-1}x)) = \int_H f(s^{-1}x\xi)\, d\beta(\xi) = \int_H (\gamma_G(s)f)(x\xi)\, d\beta(\xi) = (\gamma_G(s)f)^b(\pi(x)),

从而公式 (15),这意味着公式 (16)。

引理 4 09FO

令λ\lambda为G/HG/H上的≠0\neq 0测度,μ\mu为GG上的左哈尔测度。以下属性是等效的: a) λ\lambda 在 GG 下是准不变的; b) 为了使G/HG/H中的子集AA局部λ\lambda可忽略不计,π‾−1(A)\overline{\pi}^{-1}(A)局部μ\mu可忽略不计是充分必要的; c) 测量λ#\lambda^\# 相当于μ\mu。

引用了 3 · 被以下引用 1

引用了 命题 6, 命题 11, VII § 1, 推论 1

被以下引用 定理 1

假设情况如此,令λ#=ρ⋅μ\lambda^\# = \rho \cdot \mu,其中ρ\rho是局部μ\mu可积函数,且无处不在非零的。那么,对于每个s∈Gs \in G,γG/H(s)λ\gamma_{G/H}(s)\lambda相对于λ\lambda的密度θs\theta_s是这样的:

θs(π(x))=ρ(s−1x)ρ(x) \theta_s(\pi(x)) = \frac{\rho(s^{-1}x)}{\rho(x)}

局部地 μ\mu - GG 上几乎所有地方。

c) ⇒\Rightarrow b):这立即来自第 6 条 a) 提案。

b) ⇒\Rightarrow a):如果性质 b)成立,则G/HG/H的局部λ\lambda可忽略的子集的集合在GG下是不变的,因此λ\lambda在GG下是准不变的。

a) ⇒\Rightarrow c): 假设λ\lambda在GG下准不变;对于每个s∈Gs \in G,λ\lambda和γG/H(s)λ\gamma_{G/H}(s)\lambda是等价的,因此λ#\lambda^\#和γG(s)⋅λ#=(γG/H(s)⋅λ)#\gamma_G(s) \cdot \lambda^\# = (\gamma_{G/H}(s) \cdot \lambda)^\#是等价的(第6号提案的Cor.1);由于λ#≠0\lambda^\# \neq 0,λ#\lambda^\#等价于μ\mu(§ 1, No. 9,提案11)。

此外,每s∈Gs \in G,

(θs∘π)⋅λ#=(θs⋅λ)#=(γG/H(s)λ)#=γG(s)λ# (\theta_s \circ \pi) \cdot \lambda^\# = (\theta_s \cdot \lambda)^\# = (\gamma_{G/H}(s)\lambda)^\# = \gamma_G(s)\lambda^\#
=(γG(s)ρ)⋅μ=γG(s)ρρ⋅λ#, = (\gamma_G(s)\rho) \cdot \mu = \frac{\gamma_G(s)\rho}{\rho} \cdot \lambda^\#,

从而 (17)。

a)和b)的等价意味着已经公布的第一个唯一性结果,甚至是更精确的结果:

定理 1 09FP

令GG为局部紧致群,HH为GG的闭子群。

引用了 2

引用了 引理 3, 引理 4

a) 任意两个G/HG/H上的非零的准不变测度是等价的; G/HG/H中的子集对于这些措施来说局部可以忽略不计的是那些GG中的逆像对于Haar措施而言局部可以忽略不计。

b) 令λ,λ′\lambda, \lambda'为G/HG/H上的两个非零的准不变测度。如果对于每个s∈Gs \in G,γG/H(s)λ\gamma_{G/H}(s)\lambda相对于λ\lambda的密度和γG/H(s)λ′\gamma_{G/H}(s)\lambda'相对于λ′\lambda'的密度对于λ\lambda(或λ′\lambda')几乎处处相等,则λ\lambda和λ′\lambda'成比例。

断言 a) 立即从引理 4 得出。令 λ\lambda 和 λ′\lambda' 为 b) 的两个非零的准不变测度满足条件。那么,对于每个s∈Gs \in G,γG(s)λ#\gamma_G(s)\lambda^\#相对于λ#\lambda^\#的密度和γG(s)λ′#\gamma_G(s){\lambda'}^\#相对于λ′#{\lambda'}^\#的密度局部相等μ\mu——几乎处处相等,因此 (引理 3) λ#\lambda^\#和λ′#{\lambda'}^\#成比例,因此λ\lambda和λ′\lambda'成比例。

另一方面,引理 4 约化在 G/HG/H 上搜索非零的准不变测度相当于在 GG 上搜索测度

Haar 测量值为形式 λ#\lambda^\#。关于这个主题,我们有以下引理:

引理 5 09FQ

令μ\mu为GG的左哈尔测度,ρ\rho为局部μ\mu可积函数。对于 ρ⋅μ\rho \cdot \mu 为形式 λ#\lambda^\#,对于每个 ξ∈H\xi \in H,* 是充分必要的

ρ(xξ)=ΔH(ξ)ΔG(ξ)ρ(x) \rho(x\xi) = \frac{\Delta_H(\xi)}{\Delta_G(\xi)} \rho(x)

局部地μ\mu-几乎所有GG。

引用了 1

引用了 命题 4

说ρ⋅μ\rho \cdot \mu等于形式λ#\lambda^\#等于说,对于每一个ξ∈H\xi \in H,δ(ξ)(ρ⋅μ)=ΔH(ξ)ρ⋅μ\delta(\xi)(\rho \cdot \mu) = \Delta_H(\xi)\rho \cdot \mu(命题4)。现在,

δ(ξ)(ρ⋅μ)=(δ(ξ)ρ)⋅(δ(ξ)μ)=ΔG(ξ)(δ(ξ)ρ)⋅μ, \delta(\xi)(\rho \cdot \mu) = (\delta(\xi)\rho) \cdot (\delta(\xi)\mu) = \Delta_G(\xi)(\delta(\xi)\rho) \cdot \mu,

从而引理。

我们现在可以确定已公布的存在结果,甚至是更精确的结果:

定理 2 09FR

令GG为局部紧凑群,HH为GG的闭子群,μ\mu为GG的左哈尔测度,β\beta为HH的左哈尔测度。

a) *在GG上存在函数ρ\rho连续且>0> 0,使得

引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 命题 7

被以下引用 注 2, 命题 3

ρ(xξ)=ΔH(ξ)ΔG(ξ)ρ(x) \rho(x\xi) = \frac{\Delta_H(\xi)}{\Delta_G(\xi)} \rho(x)

对于所有x∈Gx \in G*和*ξ∈H\xi \in H。

b) 给定这样的函数ρ\rho,可以在G/HG/H*上形式测度*λ=(ρ⋅μ)/β\lambda = (\rho \cdot \mu)/\beta*,并且*λ\lambda*是非零的在*GG下准不变的正测度。

c) 对于 s,xs, x 在 GG、ρ(sx)/ρ(x)\rho(sx)/\rho(x) 仅取决于 ss 和 π(x)\pi(x),*因此定义函数* χ\chi 连续且 >0> 0 on G×(G/H)G \times (G/H) 这样

χ(s,π(x))=ρ(sx)ρ(x). \chi(s, \pi(x)) = \frac{\rho(sx)}{\rho(x)}.

然后

γG/H(s)λ=χ(s−1,.)⋅λfor all s∈G. \gamma_{G/H}(s)\lambda = \chi(s^{-1}, .) \cdot \lambda \quad \text{for all } s \in G.

a) 由命题 7 得出。 b) 由引理 5 和 4 得出。 c) 由(17)得出。

注 1 09FS

从 No. 3 的注 1 推断,G/H 上的非零的准不变测度正是 G 上 Haar 测度π\pi 下的伪像。

注 2 09FT

如果G是李群,我们稍后会看到Th的函数ρ\rho。 2 可以选择为无限可微。

Th 条件以下。 2、第 3 条和第 4 条的某些结果可以具体化如下(考虑到第 V, §4、第 2 章和经过的提案 2,从相对于 μ\mu 的属性到相对于 ρ⋅μ\rho \cdot \mu 的属性):

a) 令ff为G上的μ\mu可测函数,其中值位于拓扑空间中,在μ\mu可积集合的可数并之外;那么,x˙∈G/H\dot{x} \in G/H的集合使得函数ξ↦f(xξ)\xi \mapsto f(x\xi)不是β\beta可测量,在本地λ\lambda可以忽略不计。

b) 令ff为G上的μ\mu可测函数⩾0\geqslant 0,零位于μ\mu可积集合的可数并之外。然后,函数

x˙↦∫H∗f(xξ)dβ(ξ) \dot{x} \mapsto \int_{H}^{*} f(x\xi) d\beta(\xi)
G/HG/H 是λ\lambda-可测的,并且
∫G∗f(x)ρ(x)dμ(x)=∫G/H∗dλ(x˙)∫H∗f(xξ)dβ(ξ)(x˙=π(x)). \int_{G}^{*} f(x)\rho(x) d\mu(x) = \int_{G/H}^{*} d\lambda(\dot{x}) \int_{H}^{*} f(x\xi) d\beta(\xi) \quad (\dot{x} = \pi(x)).

c) 令ff为G上的ρ⋅μ\rho \cdot \mu可积函数,其中值位于Banach空间或R‾\overline{\mathbf{R}}中。那么,x˙∈G/H\dot{x} \in G/H的集合使得ξ↦f(xξ)\xi \mapsto f(x\xi)不是β\beta可积,λ\lambda可以忽略不计; 函数 x˙↦∫Hf(xξ)dβ(ξ)\dot{x} \mapsto \int_{H} f(x\xi) d\beta(\xi) 是 λ\lambda 可积,并且

∫Gf(x)ρ(x)dμ(x)=∫G/Hdλ(x˙)∫Hf(xξ)dβ(ξ). \int_{G} f(x)\rho(x) d\mu(x) = \int_{G/H} d\lambda(\dot{x}) \int_{H} f(x\xi) d\beta(\xi).

d) G 上存在连续的函数 h⩾0h \geqslant 0,其支撑有紧交,G 的每个紧子集 K 的饱和度为 KH,并且对于每个 x∈Gx \in G 都有 ∫Hh(xξ)dβ(ξ)=1\int_{H} h(x\xi) d\beta(\xi) = 1。为了使 G/H 上的函数 g 对于 λ\lambda 可测量(分别是局部可积、本质上可积、可积),h⋅(g∘π)h \cdot (g \circ \pi) 对于 ρ⋅μ=λ♯\rho \cdot \mu = \lambda^{\sharp} 来说是必要且充分的;并且,当 g 对于 λ\lambda 基本上可积时,有

∫G/Hg(u)dλ(u)=∫Gh(x)g(π(x))ρ(x)dμ(x). \int_{G/H} g(u) d\lambda(u) = \int_{G} h(x)g(\pi(x)) \rho(x) d\mu(x).

引用了 3

引用了 定理 2, 命题 2, V § 4, 定理 2, V § 4

6. 同质空间上的相对不变的度量

再次令 G 为局部紧致群,H 为闭子群,β\beta H 上的左 Haar 测度。

引理 6 09FU

令λ\lambda为G/HG/H的测度,χ\chi为G在C∗\mathbf{C}^*中的连续表示。以下属性是等效的: a) λ\lambda 对 G/HG/H 与乘子 χ\chi 相对不变; b) λ#\lambda^\# 在 G 上相对不变,左乘子 χ\chi; c) λ#\lambda^\# 为形式 aχ⋅μa \chi \cdot \mu (a∈Ca \in \mathbf{C})。

引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 推论 1, VII § 1

被以下引用 命题 13, 定理 3

条件 a) 意味着,对于每个 s∈Gs \in G,

γG/H(s)λ=χ(s)−1λ; \gamma_{G/H}(s)\lambda = \chi(s)^{-1}\lambda;

这相当于 (γG/H(s)λ)#=χ(s)−1λ#(\gamma_{G/H}(s)\lambda)^\# = \chi(s)^{-1}\lambda^\#,即

γG(s)λ#=χ(s)−1λ#. \gamma_G(s)\lambda^\# = \chi(s)^{-1}\lambda^\#.

a) 和 b) 的从而等价。 b) 和 c) 的等价源自 §1, No. 8,Cor。提案 10 中的 1 条。

定理 3 09FV

令 G 为局部紧致群,H 为 G 的闭子群,μ\mu(或 β\beta)G 上的左 Haar 测度(或 H),χ\chi G 在 C∗\mathbf{C}^* 中的连续表示。

引用了 2 · 被以下引用 6

引用了 引理 6, 命题 4

被以下引用 § 2. 。 空间除以群的商;同质空间, 命题 10, 推论 2, 习题 9, § 3, 例 8, VII § 3, VIII § 5. 。 空间关闭子群

a) 在阶中,在G下存在G/HG/H非零的测度相对不变,并且对于乘子χ\chi,χ(ξ)=ΔH(ξ)/ΔG(ξ)\chi(\xi) = \Delta_H(\xi)/\Delta_G(\xi)对于所有ξ∈H\xi \in H是充分必要的。

b) 该度量在常数因子范围内是唯一的;更准确地说,它与(χ⋅μ)/β(\chi \cdot \mu)/\beta成正比。

为了在G下存在G/HG/H非零的测度与乘子χ\chi相对不变,χ⋅μ\chi \cdot \mu是形式λ#\lambda^\#是充分必要的(引理6),因此(No. 2,命题4) δ(ξ)(χ⋅μ)=ΔH(ξ)(χ⋅μ)\delta(\xi)(\chi \cdot \mu) = \Delta_H(\xi)(\chi \cdot \mu) 对于所有ξ∈H\xi \in H。这个条件也可以写成χ(ξ)χ⋅ΔG(ξ)μ=ΔH(ξ)χ⋅μ\chi(\xi)\chi \cdot \Delta_G(\xi)\mu = \Delta_H(\xi)\chi \cdot \mu,即

χ(ξ)=ΔH(ξ)/ΔG(ξ) \chi(\xi) = \Delta_H(\xi)/\Delta_G(\xi)

对于所有ξ∈H\xi \in H。 从而a)。 断言 b) 立即从引理 6 得出,并且映射 λ↦λ#\lambda \mapsto \lambda^\# 是单射的。

我们将在§3(No. 3,例 4)中看到一些非常简单的例,其中表示ξ↦ΔH(ξ)/ΔG(ξ)\xi \mapsto \Delta_H(\xi)/\Delta_G(\xi)不能扩展到C∗\mathbf{C}^*中G的连续表示。因而,在这种情况下,在 G 下不存在任何关于 G/HG/H 相对不变的非零的复测度。

推论 1 09FW

为了在G下G/HG/H非零的上存在相对不变的正测度,在R+∗\mathbf{R}_+^*中存在GG的连续表示延伸表示ξ↦ΔH(ξ)/ΔG(ξ)\xi \mapsto \Delta_H(\xi)/\Delta_G(\xi)是充分必要的。

被以下引用 1

被以下引用 注, VII § 3

注当HH 是幺模时,条件成立。

推论 2 09FX

— 为了在 GG 下存在G/HG/H 非零的正测度不变量,ΔG\Delta_G 重合与 ΔH\Delta_H 在 HH 上是充分必要的。

被以下引用 1

被以下引用 推论 3

推论 3 09FY

— 假设 HH 是幺模的,并且G/HG/H 非零的上存在有界正测度 ν\nu 在 GG 下相对不变。那么ν\nu是不变的,GG是幺模的。

引用了 3 · 被以下引用 1

引用了 VII § 1. 。 HAAR 措施的构造, 命题 2, VII § 1, 推论 2

被以下引用 命题 4, VIII § 5

令 χ\chi 为 ν\nu 的乘子。对于每个s∈Gs \in G,ν\nu和γ(s)ν\gamma(s)\nu具有相同的有限总质量(§ 1, No. 1,公式(6));从γ(s)ν=χ(s)−1ν\gamma(s)\nu = \chi(s)^{-1}\nu开始,我们有χ(s)=1\chi(s) = 1。因而ν\nu是不变的。由科. 2、ΔG(s)=1\Delta_G(s) = 1为所有s∈Hs \in H。令G′G'为t∈Gt \in G的集合,使得ΔG(t)=1\Delta_G(t) = 1。这是 GG 包含 HH 的闭合法线子群。设π\pi是G/HG/H到G/G′G/G'的典范映射。那么π(ν)\pi(\nu)就是非零的,在GG下有界正测度不变量。因此群 G/G′G/G' 的左 Haar 测度是有界的,因而 G/G′G/G' 是紧致的(§ 1, No. 2,命题 2)。因而,ΔG\Delta_G下的GG的像是R+∗\mathbf{R}_+^*的紧凑子群;这个子群减少到{1}\{1\},因而ΔG=1\Delta_G = 1在所有GG上。

7. Haar 测量商群

命题 10 09FZ

— 令GG为局部紧凑群,G′G'闭法线子群,G′′G''群G/G′G/G',GG的π\pi典范映射到G/G′G/G',以及α,α′,α′′\alpha, \alpha', \alpha'' 在 G,G′,G′′G, G', G'' 留下了哈尔措施。

引用了 1 · 被以下引用 7

引用了 定理 3

被以下引用 推出, VII § 1, 习题 13, § 2, 命题 11, 命题 14, 命题 6, 例 5, VII § 3, 命题 6, VII § 3

a) 如果需要,将α\alpha乘以常数因子,我们可以假设α′′=α/α′\alpha'' = \alpha/\alpha'。特别是,如果 f∈K(G)f \in \mathscr{K}(G) 那么

∫Gf(x) dα(x)=∫G′′dα′′(x˙)∫G′f(xξ) dα′(ξ)(x˙=π(x)). \int_G f(x)\,d\alpha(x) = \int_{G''} d\alpha''(\dot{x}) \int_{G'} f(x\xi)\,d\alpha'(\xi) \quad (\dot{x} = \pi(x)).

b) 对于所有ξ∈G′\xi \in G',一个人有ΔG(ξ)=ΔG′(ξ)\Delta_G(\xi) = \Delta_{G'}(\xi);特别是,如果 GG 是幺模的,那么 G′G' 也是幺模的。

c) The kernel of the representation ΔG\Delta_G of GG in R+∗\mathbf{R}_+^* is the largest unimodular closed normal subgroup of GG.

应用Th。 No. 6与χ=1\chi = 1的3(并且知道这里存在GG下G/G′G/G'不变量的测度,即α′′\alpha''),我们得到a)和b); c)紧随b)而来。

命题 11 09G0

— 我们维持命题 10 的记号。令 uu 为 GG 的自同构,使得 u(G′)=G′u(G') = G'。令u′u'为uu到G′G'的限制,并通过商从uu推导出G′′G''的u′′u''自同构。然后

mod⁡G(u)=mod⁡G′(u′)mod⁡G′′(u′′). \operatorname{mod}_G(u) = \operatorname{mod}_{G'}(u') \operatorname{mod}_{G''}(u'').
引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 命题 10

被以下引用 引理 3, 推论

因为,如果α′′=α/α′\alpha'' = \alpha/\alpha'则u′′(α′′)=u(α)/u′(α′)u''(\alpha'') = u(\alpha)/u'(\alpha'),即

mod⁡G′′(u′′)−1α′′=mod⁡G(u)−1α/mod⁡G′(u′)−1α′ \operatorname{mod}_{G''}(u'')^{-1}\alpha'' = \operatorname{mod}_G(u)^{-1}\alpha/\operatorname{mod}_{G'}(u')^{-1}\alpha'
=mod⁡G′(u′)mod⁡G(u)(α/α′)=mod⁡G′(u′)mod⁡G(u)α′′, = \frac{\operatorname{mod}_{G'}(u')}{\operatorname{mod}_G(u)} (\alpha/\alpha') = \frac{\operatorname{mod}_{G'}(u')}{\operatorname{mod}_G(u)} \alpha'',
从而命题。

推论 09G1

— 对于每个 x∈Gx \in G,

ΔG(x)=ΔG/G′(x˙)mod⁡(ix), \Delta_G(x) = \Delta_{G/G'}(\dot{x}) \operatorname{mod}(i_x),
其中x˙\dot{x}*表示*xx*中*G/G′G/G'的典范像,*和*ixi_x*自同构*s↦x−1sxs \mapsto x^{-1}sx*G′G'。

引用了 2

引用了 VII § 1. 。 HAAR 措施的构造, 命题 11

这是从第 11 条命题和 §1, No. 4 的公式 (33) 得出的。

8. A transitivity property

令 XX 为局部紧致空间,其中局部紧致群 HH 通过 (x,ξ)↦xξ(x, \xi) \mapsto x\xi (x∈X, ξ∈Hx \in X,\ \xi \in H) 连续且*正确地*作用于右侧。 令H′H'为HH的闭子群;那么H′H'在XX的右侧连续且*正确地*运行。 We shall denote by π,π′,p\pi, \pi', p the canonical mappings of XX onto X/HX/H, of XX onto X/H′X/H', and of HH onto H/H′H/H'.

设β,β′\beta, \beta'为H,H′H, H'的左哈尔测度;假设 ΔH\Delta_H 和 ΔH′\Delta_{H'} 重合在 H′H' 上;然后可以对H/H′H/H'进行形式测度β/β′\beta/\beta',在HH下保持左不变(No. 6,Th.3)。另一方面,令 μ\mu 为 XX 的正测度,使得

δ(ξ)μ=ΔH(ξ)μ \delta(\xi)\mu = \Delta_H(\xi)\mu
对于ξ∈H\xi \in H;然后可以对X/HX/H采取形式措施μ/β\mu/\beta,对X/H′X/H'实施μ/β′\mu/\beta'(No. 2,提案4)。我们将把μ/β′\mu/\beta'写为μ/β\mu/\beta的*整的*,由X/HX/H的点索引的X/H′X/H'度量系列。当H′={e}H' = \{e\}时,我们又会陷入No. 3的境地。

X×HX \times H到X/H′X/H'的映射(x,ξ)↦π′(xξ)(x, \xi) \mapsto \pi'(x\xi)是连续的;由于π′(xξ)=π′(xξξ′)\pi'(x\xi) = \pi'(x\xi\xi')对于所有ξ′∈H′\xi' \in H'这个映射定义,通过商,将X×(H/H′)X \times (H/H')的*连续*映射转化为X/H′X/H'; 从而,对于XX中的每个固定xx,H/H′H/H'的部分映射ωx\omega_x进入X/H′X/H',通过从H的映射ψx:ξ↦xξ\psi_x : \xi \mapsto x\xi到X的商推导出来。 注 ψxξ=ψx∘γH(ξ)\psi_{x\xi} = \psi_x \circ \gamma_H(\xi),因此 ωxξ=ωx∘γH/H′(ξ)\omega_{x\xi} = \omega_x \circ \gamma_{H/H'}(\xi) 对于所有 ξ∈H\xi \in H。

引理 7 09G2

令K为X/H'的紧致子集,且L为X的紧致子集。那么 ⋃x∈Lωx−1(K)\bigcup_{x \in L} \omega_x^{-1}(K) 在 H/H'._ 中是相对紧凑的

引用了 3

引用了 定理 1, III § 4, 引理 1, VII § 1, 定理 2, V § 4

令 K1K_1 为 X 的紧凑子集,使得 π′(K1)=K\pi'(K_1) = K。令K2K_2为ξ∈H\xi \in H的集合,使得LξL\xi与K1K_1相交。那么 K2K_2 是紧致的(GT,III, §4, No. 5,Th.1)。令ξ∈H\xi \in H 使得p(ξ)∈⋃x∈Lωx−1(K)p(\xi) \in \bigcup_{x \in L} \omega_x^{-1}(K)。因此,存在一个x∈Lx \in L使得ωx(p(ξ))∈K\omega_x(p(\xi)) \in K,在其他字使得π′(xξ)∈K\pi'(x\xi) \in K。由于π′(K1)=K\pi'(K_1) = K,存在ξ′∈H′\xi' \in H'使得xξξ′∈K1x\xi\xi' \in K_1。那么ξξ′∈K2\xi\xi' \in K_2,因此p(ξ)=p(ξξ′)∈p(K2)p(\xi) = p(\xi\xi') \in p(K_2)。因此我们证明了⋃x∈Lωx−1(K)⊂p(K2)\bigcup_{x \in L} \omega_x^{-1}(K) \subset p(K_2)。

这个引理首先表明映射ωx\omega_x是*正确的*。因而,可以在 X/H′X/H' 上进行形式测量ωx(β/β′)\omega_x(\beta/\beta'),该措施集中在ωx(H/H′)=π′(ψx(H))=π′(xH)\omega_x(H/H') = \pi'(\psi_x(H)) = \pi'(xH)。若f∈K(X/H′)f \in \mathscr{K}(X/H')、引理7和§1, No. 1、引理1则表明函数x↦⟨f,ωx(β/β′)⟩x \mapsto \langle f, \omega_x(\beta/\beta') \rangle在X上连续;此外,当Supp ff 不与π′(xH)\pi'(xH) 相交时,⟨f,ωx(β/β′)⟩\langle f, \omega_x(\beta/\beta') \rangle 为零,在其他字中,当π(x)\pi(x) 不与X/HX/H 中Supp ff 的属于到典范像时。

此外,如果 x∈Hx \in H 那么

ωxξ(β/β′)=ωx(γH/H′(ξ)(β/β′))=ωx(β/β′). \omega_{x\xi}(\beta/\beta') = \omega_x(\gamma_{H/H'}(\xi)(\beta/\beta')) = \omega_x(\beta/\beta').

将X的映射x↦ωx(β/β′)x \mapsto \omega_x(\beta/\beta')化为M(X/H′)\mathscr{M}(X/H'),因此定义通过将X/HX/H的商映射u↦(β/β′)uu \mapsto (\beta/\beta')_u化为M(X/H′)\mathscr{M}(X/H')。上式表明,对于每个 f∈K(X/H′)f \in \mathscr{K}(X/H'),映射 u↦⟨f,(β/β′)u⟩u \mapsto \langle f, (\beta/\beta')_u \rangle 是连续的且有紧支撑。因而,映射u↦(β/β′)uu \mapsto (\beta/\beta')_u*是一个模糊连续且*(μ/β)(\mu/\beta)*-关于*X/H′X/H'*和*X/HX/H*作为指标集合*的充分测度系列。

设x∈Xx \in X和u=π(x)∈X/Hu = \pi(x) \in X/H。令ff在X/H′X/H'上为函数,而值在Banach空间或R‾\overline{\mathbf{R}}中。由 Ch. V, §4,Th。 2、要使 ff (β/β′)u(\beta/\beta')_u 可积,H/H′H/H' 上的函数 p(ξ)↦f(ωx(p(ξ)))=f(π′(xξ))p(\xi) \mapsto f(\omega_x(p(\xi))) = f(\pi'(x\xi)) (β/β′)(\beta/\beta') 可积是充分必要的,在这种情况下

(21)∫X/H′f(u′)d(β/β′)u(u′)=∫H/H′f(π′(xξ))d(β/β′)(ξ˙)(ξ˙=p(ξ)). (21) \quad \int_{X/H'} f(u') d(\beta/\beta')_u(u') = \int_{H/H'} f(\pi'(x\xi)) d(\beta/\beta')(\dot{\xi}) \qquad (\dot{\xi} = p(\xi)).

可测性、上积分和本质积分具有类似的性质。

命题 12 09G3

— 根据上述记号,

∫X/H(β/β′)ud(μ/β)(u)=μ/β′. \int_{X/H} (\beta/\beta')_u d(\mu/\beta)(u) = \mu/\beta'.
被以下引用 1

被以下引用 习题 7, § 3

设f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X),并设fb∈K(X/H′)f^b \in \mathscr{K}(X/H'),定义为

fb(π′(x))=∫H′f(xξ′)dβ′(ξ′). f^b(\pi'(x)) = \int_{H'} f(x\xi') d\beta'(\xi').

(cf.No. 2)足以证明fbf^b对于(22)的两个成员具有相同的积分。现在,⟨μ/β′,fb⟩=⟨μ,f⟩\langle \mu/\beta', f^b \rangle = \langle \mu, f \rangle。另一方面,

⟨∫X/H(β/β′)ud(μ/β)(u),fb⟩=∫X/H⟨(β/β′)u,fb⟩d(μ/β)(u). \left\langle \int_{X/H} (\beta/\beta')_u d(\mu/\beta)(u), f^b \right\rangle = \int_{X/H} \langle (\beta/\beta')_u, f^b \rangle d(\mu/\beta)(u).

现在,让x∈Xx \in X和u=π(x)u = \pi(x)。我们有

⟨(β/β′)u,fb⟩=⟨ωx(β/β′),fb⟩=∫H/H′fb(ωx(ξ˙))d(β/β′)(ξ˙) \langle (\beta/\beta')_u, f^b \rangle = \langle \omega_x(\beta/\beta'), f^b \rangle = \int_{H/H'} f^b(\omega_x(\dot{\xi})) d(\beta/\beta')(\dot{\xi})
=∫H/H′fb(π′(xξ))d(β/β′)(ξ˙) = \int_{H/H'} f^b(\pi'(x\xi)) d(\beta/\beta')(\dot{\xi})
=∫H/H′d(β/β′)(ξ˙)∫H′f(xξξ′)dβ′(ξ′) = \int_{H/H'} d(\beta/\beta')(\dot{\xi}) \int_{H'} f(x\xi\xi') d\beta'(\xi')
=∫Hf(xξ)dβ(ξ). = \int_H f(x\xi) d\beta(\xi).

因而

⟨∫X/H(β/β′)ud(μ/β)(u),fb⟩=∫X/Hd(μ/β)(u)∫Hf(xξ)dβ(ξ)=⟨μ,f⟩, \left\langle \int_{X/H} (\beta/\beta')_u d(\mu/\beta)(u), f^b \right\rangle = \int_{X/H} d(\mu/\beta)(u) \int_H f(x\xi) d\beta(\xi) = \langle \mu, f \rangle,

这就证明了命题。

推论 1 09G4

— a) *设 f 为 X/H' 上的函数,其中值在 Banach 空间或R‾\overline{\mathbf{R}} 中,可积为 μ/β′\mu/\beta'。存在X/H 的可忽略的(μ/β)(\mu/\beta)子集 N,具有以下性质:如果x∈Xx \in X使得π(x)∉N\pi(x) \notin N,则函数f∘ωxf \circ \omega_x在H/H'上,即函数ξ˙↦f(π′(xξ))\dot{\xi} \mapsto f(\pi'(x\xi)),对于 β/β′\beta/\beta' 可积。整的∫H/H′f(π′(xξ))d(β/β′)(ξ˙)\int_{H/H'} f(\pi'(x\xi)) d(\beta/\beta')(\dot{\xi})仅取决于x˙=π(x)\dot{x} = \pi(x),并且是x˙\dot{x}的(μ/β)(\mu/\beta)可积函数;和

∫X/H′fd(μ/β′)=∫X/Hd(μ/β)(x˙)∫H/H′f(π′(xξ))d(β/β′)(ξ˙). \int_{X/H'} f d(\mu/\beta') = \int_{X/H} d(\mu/\beta)(\dot{x}) \int_{H/H'} f(\pi'(x\xi)) d(\beta/\beta')(\dot{\xi}).

b) 令ff为X/H′X/H'上的函数≥0\geq 0,可在(μ/β′)(\mu/\beta')可积集合的可数并之外测量μ/β′\mu/\beta'和零。然后

π(x)↦∫H/H′∗f(π′(xξ))d(β/β′)(ξ˙) \pi(x) \mapsto \int_{H/H'}^* f(\pi'(x\xi)) d(\beta/\beta')(\dot{\xi})
被以下引用 1

被以下引用 推论 2

是(μ/β)(\mu/\beta)-可测量的,并且

∫X/H′∗fd(μ/β′)=∫X/H∗d(μ/β)(x˙)∫H/H′∗f(π′(xξ))d(β/β′)(ξ˙). \int_{X/H'}^* f d(\mu/\beta') = \int_{X/H}^* d(\mu/\beta)(\dot{x}) \int_{H/H'}^* f(\pi'(x\xi)) d(\beta/\beta')(\dot{\xi}).

c) 设ff为X/H′X/H'上的函数,值位于Banach空间或R‾\overline{\mathbf{R}}中,可在(μ/β′)(\mu/\beta')可积的可数并之外测量μ/β′\mu/\beta'和零集合。那么,对于 ff (μ/β′)(\mu/\beta') 可积,满足以下条件就足够了

∫X/H∗d(μ/β)(x˙)∫H/H′∗∣f(π′(xξ))∣d(β/β′)(ξ˙)<+∞. \int_{X/H}^* d(\mu/\beta)(\dot{x}) \int_{H/H'}^* |f(\pi'(x\xi))| d(\beta/\beta')(\dot{\xi}) < +\infty.

推论 2 09G5

— 令 GG 为 GG 的局部紧致群、AA 和 BB 闭子群,使得 A⊃BA \supset B。假设在关于BB的左陪集的齐次空间G/BG/B上,存在非零的正测度α\alpha,它在GG下不变并且有界。

引用了 2

引用了 推论 1, 定理 3

a) G/AG/A中α\alpha的典范像是非零的正测度,在GG下不变,并且有界。

b) ΔG\Delta_G 重合,ΔA\Delta_A 位于 AA,ΔB\Delta_B 位于 BB。

c) 在AA关于BB的左陪集的齐次空间A/BA/B上,存在AA下且有界的非零的正测度不变量。

断言a) 是直接的。 断言 b) 由 a) 和 No. 6 得出,Cor. 2 Th。 3. 通过b),ΔA\Delta_A重合与ΔB\Delta_B在BB上,因此可以将当前小节的结果应用于取X=GX = G、H=AH = A、H′=BH' = B。 G/BG/B 上的函数 1 是α\alpha 可积的。通过Cor的a)。 1、A/BA/B上的函数1对于β/β′\beta/\beta'可积,其中β\beta和β′\beta'表示AA和BB上的左哈尔测度;因此 β/β′\beta/\beta' 是有界的。

9. 构造群的 Haar 度量来自某些子群的 Haar 度量

令GG是群、XX和YY两个GG的闭子群,使得Ω=XY\Omega = XY包含是ee的邻域UU。那么Ω\Omega在GG开放;对于任何x0∈Xx_0 \in X和y0∈Yy_0 \in Y,XY=(x0X)(Yy0)⊃x0Uy0XY = (x_0X)(Yy_0) \supset x_0Uy_0和x0Uy0x_0 U y_0是x0y0x_0 y_0的邻域;因此Ω\Omega是其每个点的邻域。

当G为李群且李代数gg时,条件强加于X,且若子代数相应的至X且Y有和gg,则满足Y。

群X×YX \times Y在左侧G中连续运行,经过律(x,y)⋅s=xsy−1(x, y) \cdot s = x s y^{-1}(x∈X,y∈Y,s∈Gx \in X, y \in Y, s \in G)。让Z=X∩YZ = X \cap Y。 X×YX \times Y中e的稳定子是对(z,z)(z, z)形成的X×YX \times Y的子群Z0Z_0,其中z∈Zz \in Z、子群与ZZ自然同构。因此集合 Ω\Omega 可以与左陪集的齐次空间 (X×Y)/Z0(X \times Y)/Z_0 等同;更准确地说,将X×YX \times Y的映射(x,y)↦xy−1(x, y) \mapsto xy^{-1}放到Ω\Omega定义上,通过商,将(X×Y)/Z0(X \times Y)/Z_0的连续双射放到Ω\Omega上。我们假设这个映射*是同胚*。 (如果 G 在无穷大可数,则尤其如此:cf. App.I。)

命题 13 09G6

— *假设在加法中 Z 是紧致的。令μG,μX,μY\mu_G, \mu_X, \mu_Y为G、X、Y、ΔG\Delta_G到Y的Λ\Lambda限制的左哈尔测度。则μG\mu_G到Ω\Omega的限制μ\mu为,直到一个常数因子、μX⊗(Λ−1⋅μY)\mu_X \otimes (\Lambda^{-1} \cdot \mu_Y)的像在X×YX \times Y的映射(x,y)↦xy−1(x, y) \mapsto xy^{-1}到Ω\Omega(映射是正确的)。

引用了 2 · 被以下引用 5

引用了 引理 6, 注 2

被以下引用 引理 3, 推论, 命题 14, 命题 6, VII § 3, 命题 7, VII § 3

对于x∈X,y∈Yx \in X, y \in Y,

γ((x,y))μ=δ(y)γ(x)μ=ΔG(y)μ. \gamma((x, y)) \mu = \delta(y) \gamma(x) \mu = \Delta_G(y) \mu .

将Ω\Omega与齐次空间(X×Y)/Z0(X \times Y)/Z_0识别,并在Z0Z_0上选择合适的Haar测度,可以看到μ#\mu^\#是X×YX \times Y的左Haar测度的乘积,即μX⊗μY\mu_X \otimes \mu_Y除以函数(x,y)↦ΔG(y)−1(x, y) \mapsto \Delta_G(y)^{-1} (No. 6、引理6)。另一方面,μ\mu是,直到常数因子,μ#\mu^\#的像在X×YX \times Y的典范映射到Ω\Omega(No. 3,注2)。

推论 09G7

— *令 f 为 Ω\Omega 上定义的函数,其中值在 Banach 空间或R‾\overline{\mathbf{R}} 中。为了使 f μ\mu 可积,函数 (x,y)↦f(xy)ΔG(y)ΔY(y)−1(x, y) \mapsto f(xy) \Delta_G(y) \Delta_Y(y)^{-1} (μX⊗μY)(\mu_X \otimes \mu_Y) 可积是必要且充分的,在这种情况下

∫Ωf(ω)dμ(ω)=a∬X×Yf(xy)ΔG(y)ΔY(y)−1dμX(x)dμY(y), \int_\Omega f(\omega) d\mu(\omega) = a \iint_{X \times Y} f(xy) \Delta_G(y) \Delta_Y(y)^{-1} d\mu_X(x) d\mu_Y(y),
引用了 2

引用了 定理 2, V § 4, 命题 13

其中 aa 是与 f 无关的常数 >0> 0。

根据第 13 号提案和第 13 章 V, §4, No. 4, Th. 2, for f to be μ\mu-integrable, it is necessary and sufficient that the function (x,y)↦f(xy−1)(x, y) \mapsto f(xy^{-1}) be integrable for μX⊗(Λ−1⋅μY)\mu_X \otimes (\Lambda^{-1} \cdot \mu_Y), or again that the function (x,y)↦f(xy−1)ΔG(y)−1(x, y) \mapsto f(xy^{-1}) \Delta_G(y)^{-1} be integrable for μX⊗μY\mu_X \otimes \mu_Y, or again that the function (x,y)↦f(xy)ΔG(y)ΔY(y)−1(x, y) \mapsto f(xy) \Delta_G(y) \Delta_Y(y)^{-1} be integrable for μX⊗μY\mu_X \otimes \mu_Y. 公式 (23) 由类似的论证得出。

命题 14 09G8

— 假设命题13的条件成立,并且在加法中,Y是正规的。

引用了 2 · 被以下引用 3

引用了 命题 13, 命题 10

被以下引用 注, 例 2, VII § 3, 例 4, VII § 3

a) μG\mu_G 到 Ω\Omega 的限制,直到常数因子,在 X×YX \times Y 的映射 (x,y)↦xy(x, y) \mapsto xy 到 Ω\Omega 下,μX⊗μY\mu_X \otimes \mu_Y 的像。

b) 对于 x∈Xx \in X 和 y∈Yy \in Y,

ΔG(xy)=ΔX(x)ΔY(y)mod⁡(ix), \Delta_G(xy) = \Delta_X(x)\Delta_Y(y) \operatorname{mod}(i_x),

其中 ixi_x 表示 Y 的自同构 v↦x−1vxv \mapsto x^{-1}vx。

我们在 Y 上有 ΔG=ΔY\Delta_G = \Delta_Y(命题 10 b)),因此从 (23) 可以得出 a)。让x0∈X, y0∈Yx_0 \in X,\ y_0 \in Y。用X×YX \times Y的pp映射(x,y)↦xy(x, y) \mapsto xy到Ω\Omega表示。自从

xy(x0y0)−1=xx0−1(x0yy0−1x0−1)=xx0−1ix0−1(yy0−1), xy(x_0y_0)^{-1} = xx_0^{-1}(x_0yy_0^{-1}x_0^{-1}) = xx_0^{-1}i_{x_0^{-1}}(yy_0^{-1}),

我们有

ΔG(x0y0)p(μX⊗μY)=δ(x0y0)p(μX⊗μY)=p(δ(x0)μX⊗ix0−1δ(y0)μY)=p(ΔX(x0)μX⊗ΔY(y0)(mod⁡ ix0)μY)=ΔX(x0)ΔY(y0)(mod⁡ ix0)p(μX⊗μY), \begin{align*} \Delta_G(x_0y_0)p(\mu_X \otimes \mu_Y) &= \delta(x_0y_0)p(\mu_X \otimes \mu_Y) \\ &= p(\delta(x_0)\mu_X \otimes i_{x_0^{-1}}\delta(y_0)\mu_Y) \\ &= p(\Delta_X(x_0)\mu_X \otimes \Delta_Y(y_0)(\operatorname{mod}\ i_{x_0})\mu_Y) \\ &= \Delta_X(x_0)\Delta_Y(y_0)(\operatorname{mod}\ i_{x_0})p(\mu_X \otimes \mu_Y), \end{align*}

从而 b).

注 09G9

当 G 是 X 乘 Y 的拓扑半直乘积(GT,III, §2, No. 10)时,命题 14 特别适用。在这种情况下,Z={e}Z = \{e\}和Ω=G\Omega = G。由于x∈X, y∈Yx \in X,\ y \in Y的yx=xix(y)yx = xi_x(y),测量μG\mu_G也是,直到常数因子,(mod⁡ ix)μX⊗μY(\operatorname{mod}\ i_x)\mu_X \otimes \mu_Y的像在映射(x,y)↦yx(x, y) \mapsto yx的X×YX \times Y下进入G。

引用了 2

引用了 III § 2. 。支持某项措施, 命题 14

10. 基本领域的集成

令X为局部紧致空间,H为在X中连续且正确地在右侧运行的离散群。设π\pi是X/HX/H上X的典范映射。对于每个x∈Xx \in X,我们用H中的xx的HxH_x稳定子来表示;这是 H 的有限子群(GT,III, §4, No. 2,命题 4);它的阶将表示为n(x)n(x)。对于每个s∈H, Hxs=s−1Hxss \in H,\ H_{xs} = s^{-1}H_x s,因此n(xs)=n(x)n(xs) = n(x)。存在 x 的开邻域 U,使得 U∩Us=∅U \cap Us = \varnothing 对于 s∉Hxs \notin H_x(前述第 8 条命题的No. 4、证明);对于y∈Uy \in U,一个人有Hy⊂HxH_y \subset H_x;因此函数nn在X上是上半连续的。当X在无穷大可数时,H是可数的;例如,令(K1,K2,…)(K_1, K_2, \ldots)为紧致子集的序列覆盖X,并令x0∈Xx_0 \in X; s∈Hs \in H的集合,使得x0s∈Kix_0 s \in K_i是有限的(*loc.cit.*,No. 5,Th.1),从而我们的断言。

定义 2 09GA

设F⊂XF \subset X。有人说FF是一个基本域(对于HH),如果π\pi到FF的限制是FF到X/HX/H*的双射(在其他字,FF是代表*系统*)对于 HH 定义的等价关系)。

引理 8 09GB

— 令 FF 为基本域。对于每 x∈Xx \in X,

∑s∈HφFs(x)=n(x). \sum_{s \in H} \varphi_{Fs}(x) = n(x).
(24)

被以下引用 2

被以下引用 命题 15, 定理 4

由于φFs(xt)=φFst−1(x)\varphi_{Fs}(xt) = \varphi_{Fst^{-1}}(x)对于HH中的所有ss和tt,当xx被xtxt替换时,(24)的两个成员保持不变。因此我们可以假设x∈Fx \in F。那么我们就有等价

φFs(x)=1  ⟺  x∈Fs  ⟺  xs−1∈F  ⟺  xs−1=x  ⟺  s∈Hx, \varphi_{Fs}(x) = 1 \iff x \in Fs \iff xs^{-1} \in F \iff xs^{-1} = x \iff s \in H_x,
从而 (24)。

命题 15 09GC

假设XX在无穷大处是可数的。令 μ\mu 为 XX 上的≥0\geq 0 测度。令FF为基本域,使得对于每个s∈Hs \in H,FsFs是μ\mu可测的。设ff是XX上的μ\mu可积函数,值在Banach空间或R‾\overline{\mathbf{R}}中。然后是*的家人

∫Fsn(x)−1f(x)dμ(x)(s∈H) \int_{Fs} n(x)^{-1} f(x) d\mu(x) \qquad (s \in H)
是可求和的,并且
∫Xf(x)dμ(x)=∑s∈H∫Fsn(x)−1f(x)dμ(x). \int_X f(x) d\mu(x) = \sum_{s \in H} \int_{Fs} n(x)^{-1} f(x) d\mu(x).

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 定理 2, IV § 4, 引理 8

被以下引用 习题 28, § 1

如果AA是HH的有限子集,那么

∣∑s∈An−1fφFs∣≤n−1∣f∣∑s∈AφFs≤∣f∣ \left| \sum_{s \in A} n^{-1} f \varphi_{Fs} \right| \leq n^{-1} |f| \sum_{s \in A} \varphi_{Fs} \leq |f|
由引理 8。引理 8 还证明∑s∈An−1fφFs\sum_{s \in A} n^{-1} f \varphi_{Fs}相对于HH的有限子集的递增有向集合逐点收敛于ff。提案 15 是从第 1 章得出的。 IV, §4, No. 3,Th。 2.

定理 4 09GD

令XX为无穷大可数的局部紧致空间,HH为离散群,在XX、X的π典范映射右侧连续且适当地运行到X/H,μ为H、β下X不变性的正测度H 的归一化 Haar 度量,且 λ = μ/β。令 F 为 μ 可测基本域。

引用了 4 · 被以下引用 2

引用了 命题 5, 引理 8, 命题 3, V § 4, 定理 2, V § 4

被以下引用 推论, 例, VIII § 5

a) 对 (π,n−1φF)(\pi, n^{-1}\varphi_F) 是 μ 适应的,并且

∫Xn(x)−1φF(x)επ(x) dμ(x)=λ. \int_X n(x)^{-1} \varphi_F(x) \varepsilon_{\pi(x)} \, d\mu(x) = \lambda.

b) 映射 π 适用于 n−1φF⋅μn^{-1}\varphi_F \cdot \mu 和 π(n−1φF⋅μ)=λ\pi(n^{-1}\varphi_F \cdot \mu) = \lambda。

c) 令 k 为 X/H 上的函数。为了使 k 为 λ 可测(或 λ 可积),n−1φF(k∘π)n^{-1}\varphi_F(k \circ \pi) 为 μ 可测(或 μ 可积)是必要且充分的;并且,如果 k 是 λ 可积的,那么

∫X/Hk dλ=∫Fn−1(k∘π) dμ. \int_{X/H} k \, d\lambda = \int_F n^{-1}(k \circ \pi) \, d\mu.

我们有μ=λ♯\mu = \lambda^\sharp。让f∈H+(X/H)f \in \mathscr{H}_+(X/H)。那么 n−1φF(f∘π)n^{-1}\varphi_F(f \circ \pi) 是 μ 可测的,≥0\geq 0,根据 No. 3 的命题 5 b),我们有

∫X∗n(x)−1φF(x)f(π(x))dμ(x)=∫X/H∗f(x˙)dλ(x˙)∫H∗n(xξ)−1φF(xξ)dβ(ξ) \int_X^* n(x)^{-1} \varphi_F(x) f(\pi(x)) d\mu(x) = \int_{X/H}^* f(\dot{x}) d\lambda(\dot{x}) \int_H^* n(x\xi)^{-1} \varphi_F(x\xi) d\beta(\xi)

∫H∗n(xξ)−1φF(xξ)dβ(ξ)=n(x)−1∑ξ∈HφF(xξ)=1\int_H^* n(x\xi)^{-1} \varphi_F(x\xi) d\beta(\xi) = n(x)^{-1} \sum_{\xi \in H} \varphi_F(x\xi) = 1乘以引理 8。因此n−1φF⋅(f∘π)n^{-1}\varphi_F \cdot (f \circ \pi)是μ可积的并且

∫Xn(x)−1φF(x)f(π(x))dμ(x)=∫X/Hf(x˙)dλ(x˙). \int_X n(x)^{-1} \varphi_F(x) f(\pi(x)) d\mu(x) = \int_{X/H} f(\dot{x}) d\lambda(\dot{x}).

这就证明了a)。 断言 b) 类似地证明。 断言 c) 可以从 a) 和 Ch. 推导出来。 V, §4,提案 3 和 Th。 2.

推论 09GE

— 我们维持 Th 的假设和记号。 4. 令F'为第二μ可测基本域。设 u 在 X 上为函数,值在 Banach 空间或R‾\overline{\mathbf{R}} 中,在 H 下不变。假设 u 在 F 上可 μ 可积。则 u 在 F' 上可 μ 可积,并且

∫Fu(x)dμ(x)=∫F′u(x)dμ(x). \int_F u(x) d\mu(x) = \int_{F'} u(x) d\mu(x).
引用了 1

引用了 定理 4

由于 u 和 n 在 H 下不变,因此在 X/H 上存在函数 v,使得 v o π 重合且 nu 在 F 和 F' 上。那么n−1φF(v∘π)=φF′u,n−1φF′(v∘π)=φF′u.n^{-1} \varphi_F(v \circ \pi) = \varphi_{F'} u, \quad n^{-1} \varphi_{F'}(v \circ \pi) = \varphi_{F'} u.到假设,n−1φF(v∘π)n^{-1} \varphi_F(v \circ \pi)是μ\mu可积的。由 Th. 4、 vv λ\lambda 可积, φF′μ\varphi_{F'} \mu μ\mu 可积,并且

∫Fudμ=∫X/Hvdλ=∫F′udμ. \int_F u d\mu = \int_{X/H} v d\lambda = \int_{F'} u d\mu.

对于 μ\mu 可测基本域的存在性,请参阅 Exer。 12.

习题

参见习题为 § 2。

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